Устройство для моделирования систем сбора и передачи данных

/20 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ическ олко о СССР 1983 СССР 1986(54) УСТРОЙСТВ СИСТЕМ СБОРА И (57) Изобретен ВАНИЯЫХспе ЛЯ МОДЕЛИЕРЕДАЧИ ЛА относитс темы сбора содержит первый элементИЛИ 5, пятый элемент И 6, второй элемент ИЛИ 7, реверсиьный счетчик 8,четвертый элемент И 9, генератор 10повторных вызовов, генератор 11 случайных импульсов занятости, первыйэлемент НЕ 12, первый элемент И 13,второй элемент И 14, третий элементНЕ 15, генератор 16 случайных импульсов потерь повторных вызовов,второй элемент НЕ 17, третий элементИ 18. Модель 3 системы передачи содержит генератор 19 случайного потока импульсов помех, элемент НЕ 20,элемент И 21. Устройство содержиттакже элемент ИЛИ 22 и элемент НЕ 23,Блок 4 формирования времени ожиданиясодержит первый кольцевой сдвиговыйрегистр 24, блок 25 формирования имств(56) Авторское свидетельст1151983, кл. С 06 Г 15/2Авторское свидетельствоВ 1381538, кл. С 06 Р 15/2 Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может быть использовано в системах автоматизированного проектирования при разработке и моделировании систем сбора и передачи данных.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования систем с повторными вызовами и ограниченным временем ожидания повторных вызовов.На фиг. 1 приведена схема устройа; на фиг. 2 - блок формирования времени ожидания,Устройство содержит генератор случайного потока импульсов сообщений ь 2 системы сбора, модель3 передачи, блок 4 формирован ремени ожидания. Модель сис 8015 845 А лизированным средствам вычислительной техники и предназначено для применения ь системах автоматизированного проектирования при разработке имоделировании систем сбора и обработ-.ки данных, Цель Изобретения заключается в расширении функциональных возможностей устройства за счет моделирования систем с повторными вызовами. и ограниченным временем ожидания поьторных вызовов. Устройство содержит генератор случайного потока импульсов сообщений, модели систем сбора и обработки, блок формирования времени ожидания, элемент ИЛИ и элемент .НЕ.1 з,п.ф-лы, 2 ил.пульсов, генератор 26 опорных импульсов, элемент ИЛИ 27 второй кольцевой сдвиговый регистр 28, ключевуюсхему 29, второй генератор 30 опорных импульсов.Блок 25 формирования импульсов содержит и узлов формирования импульсов Ь - длина очереди необслуженныхвызовов), каждый из которых содержиттриггер 25.1.1, первый элемент И25.1,2, счетчик 25.1,3, элемент ИЛИ25,1.4, второй элемент И 25. 1.5.Генератор импульсов 1 предназначендля имитации потока сообщений, поступающих для обработки в систему сбораи передачи данных. Каждое сообщейиемоделируется одним импульсом.С помощью элементов ИЛИ 5 и И 13моделируется прохождение сообщенийв подсистеме сбора данных с очередьюи повторными отказами. При этом моде,лирование очереди и повторных вызовов при сборе информации осуществляется с помощью генератора. 10 повторных вызовов, генератора 16 случайныхимпульсов потока повторных вызовов,реверсивного счетчика 8, элементовЯ 6, 9, 18 и элементов НЕ 15, 17, Для,даделирования состояния "Занято" сисЗОтемы сбора данных предназначены генератор 11 и элементы И 14 и НЕ 12.С помощью генератора 19, элементаНЕ 20 и элемента И 21 моделируетсяпроцесс передачи информации с учетомвозникающих помех в канале передачиданных.Блок 4 формирования времени ожидания предназначен для моделированияограниченной длины очереди и ограниченного времени ожидания заявок вочереди, Момент окончания времениожидания определяется при появленииимпульса переполнения счетчиков 25.п.З. 45Устройство работает следующим образом.Перед началом работы счетчики,триггеры и реверсивный счетчик устанавливаются в "0". Генератор 1 генерирует псевдослучайную последовательность импульсов, имитирующих потокданных от датчиков информации. Этиимпульсы поступают на вход моделисистемы сбора данных, т.е. на входэлемента НЕ 15, устанавливая на входеэлемента И 6 низкий потенциал, и навход элемента ИЛИ 5Пройдя черезэлемент ИЛИ 5, импульс, имитирующий одно сообщение, поступает иа входэлемента И 13. Генератор 11 вырабатывает поток импульсов, длительностикоторых и временные интервалы междуними изменяются случайным образом.Через элемент НЕ 12 эти импульсы поступают на один из входов элементаИ 13, на другой. вход которого поступают импульсы от генератора 1, имитирующие поток сообщений. В те временные интервалы, когда на. выходе элемента НЕ 12 высокий потенциал, импульсы от генератора 1 проходят черезэлементы И 13 и ИЛИ 22 на вход элемента И 21 модели 3 системы передачи.В те временные интервалы, когда естьимпульсы на выходе генератора 11, импульсы от генератора 1 через элементИ 13 в тракт передачи не проходят.Таким образом, моделируется отказ вобслуживании текущего сообщения, Вовремя поступления импульсов от генератора 1 и от генератора 11 на обавхода элемента И 14 подаются высокиепотенциалы и на его выходе появляются импульсы. Эти импульсы с выходаэлемента И 14 модели системы сборапоступают на вход второго кольцевогосдвигового регистра 28 (фиг. 2). Перемещаясь по кольцу в сдвиговом регистре 28, импульсы с его выходовпоочередно засылаются на единичныевходы триггеров 25.1.1, 25.2.1,25.п,1, что обеспечивает моделирование ожидания заявками обслуживания.Время ожидания меньше одного цикласрабатывания кольцевого сдвиговогорегистра 28. Конец времени ожиданияопределяетсг моментом появления импульса на выходе переполнения счетчика 25.1,3: ,= ( 1 с) Т,где 1 - количество импульсов от генератора 26, переполняющих счетчик;Т - период следования импульсовот генератора 26.Пока вызов ожидает обслуживания,осуществляется отслеживание состояния канала связи: занят он или свободен, Это достигается с помощью элементов ИЛИ 22, НЕ 23 и ключевой схемы 29. В те моменты времени, когдаканал передачи свободен, на управляющий входвх.1 ключевой схемы 29с выхода элемента ИЛИ 22 от элементаНЕ 23 подается высокий потенциал,разрешающий прохождение импульсов отгенератора 30 на в.,первого кольравное длительности импульса, Этим самым обеспечивается моделирование ситуации, когда не каждое сообщение, ожидающее обслуживания в блоке 25 и получившее отказ в обслуживании у канала связи, становится источником повторного вызова, Если импу,ьс на выходе элемечта НЕ 17 высокого уровня элемент И 18 открыг, и импульсы от блока 25 проходят на суьмирующий вход реверсивного счетчика 8 и становятся источниками повторных вызовов.15 В случайные моменты времени генератор 10 повторных вызовов вырабатывает импульсы, имитирующие повторныевызовы сообщений, ожидающих повторной передачи н ренерсивном счетчике,Если в реверсинчом счетчике 8 имеютсясообщения, то высокий потенциал с выхода элемента ИЛИ 7 поступает на управляющий вход элемента И 9 и импульсот генератора 10 поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика, уменьшая его содеря.имое на единицу. Еслисообщений нет, то элемент И 9 закрыт,и импульсы от генератора 10 и реверсинный счетчик не поступают. Если н 30 момент поступления повторного вызоваот генератора 10 на вход элементаИ 6 на нходе элемента ИЛИ 5 имеетсяпервичное сообщение, то на выходеэлемента НЕ 15, т.е. на другом входеэлемента И 6, низкий, потенциал и понторное сообщение не проходит на входузла коммутации. Этим самым моделируются потери сообщений при повторныхвызовах. Если на входе элемента ИЗИ 5нет первичного сообщения, то импульс,моделирующий повторный вызов сообщения, через элемент И 6 и элементИЛИ 5 поступает на вход. элемента И 13и далее через элемент ИЛИ 22 на вход 45 элемента И 21 модели 3 системь 1 передачи данных. С помощью генератора 19случайного потока импульсов помех,элемента НЕ 20 и элемента И 21 моделируется процесс потери сообщений нканале передачи путем запрета прохождения части импульсов, поступающихс выхода элемента ИЛИ 22 через элемент И 21 во время появления импульсов на выходе генератора 19.Статистические характеристики моделируемой системы сбора и передачи данных с ограниченным временем ожидания вызовов могут быть определеныизвестными методами по показаниям 5 1569845цевого сдвигового регистра 24. Таккак выходы кольцевого сдвигового регистра 24 подсоединены к вторым входам соответствующих вторых элементовИ 25п,5 узлов формирования импульсов (первые входы элементов И 25. и.5 подсоединены к выходам триггеров,в которых ожидают передачи вызовы),то в моменты освобождения канала передачи осуществляется считывание ожидающих Вызовов которые с Выходоввторых элементов И 25.1.5, 25,2,5,25.п,5 (ных. 2),минуя узелкоммутации, поступают через элементИЛИ 22 на вход модели 3 системы передачи, а соответствующие счетчики итриггеры сбрасываются импульсами отэлементов ИЛИ узлов Формирования всостояние "0", освобождая места дляожидания.Если н течение времени ожиданиявызова, например, в триггере 25.1.1канал передачи будет все время занят,то по истечении времени ожиданиякоторое определяется емкостью счетчика 25.1,3, на выходе счетчика появится импульс переполнения, которыйчерез элемент ИЛИ 27 (фиг. 2, ных. 1),поступит на второй вход элемента И 18модели 2 системы сбора информации идалее н ренерсивный счетчик 8, став,таким образом, источником повторноговызова. Кроме того, импульс переполнения поступит на элемент ИЛИ 25,1,4и сбросит триггер 25,1.1 и счетчик25,1.3 н состояние "0",Аналогично работают и другие узлыформирования импульсов, н которых заполнение .мест для ожидания осуществляется в порядке поступления вызовов, Количество мест для ожидания пвыбирается исходя из интенсивностивходного потока и среднего времениобслуживания заявок,Работа устройства .на последующихциклах записи вызовов на ожидание исчитывание осуществляется аналогично по опчсанному алгоритму.Вызовы, время ожидания которых нблоке 25 истекло, через элемент ИЛИ27 поступают на второй вход третьего элемента И 18 модели системы сбора, На другой вход элемента И 18 вслучайные моменты време.и поступаютимпульсы от генератора 16 через элемент НЕ 17. Если импульсы на выходеэлемента НЕ 17 низкого уровня, тоони закрывают элемент И 18 на время, 1569845счетчиков, подключаемых к выходамразличных элементов устройства. Устройство позволяет получить следующиехарактеристики таких систем: количество вызовов, ставших в очередьдля ожидания (вх. 2); количество вызовов, покинувших места для ожиданияв связи с освобождением канала связи(вх. 2); количество вызовов, недождавшихся .обслуживания (вых.1), вероятность вызова, ставшего в очередьдля ожидания, быть обслуженным каналом связи; вероятность сообщениястать источником повторного вызова;количество повторных вызовов, получивших отказ в обслуживании у канала связи и др. 10 15 Формула изобретения Устройство для моделирования систем сбора и передачи данных, содержащее генератор случайного потока импульсов сообщений, модель системы 25 сбора, содержащую генератор. случайных импульсов занятости, генератор случайных импульсов помех, генератор повторных вызовов, пять элементов И, три элемента НЕ и два элемента ИЛИ, ЗО реверсивный счетчик и модель системы передачи, состоящую из последова" тельно соединенных генератора случайного потока импульсов помех, элемента НЕ и элемента И, выход которого является выходом устройства, причем выход генератора случайного потока импульсов сообщений подключен к первому входу первого элемента ИЛИ модели системы сбора, в которой выход 4 О первого элемента ИЛИ подключен к первым входам первого и второго элементов И, выход генератора случайных импульсов занятости соединен с входом первого элемента НЕ и вторым вхо дом второго элемента И, выход третьего элемента И подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, разряд О ные выходы реверсивного счетчика соединены соответственно,с входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И и первому входу пятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора повторных вызовов и вторым входом четвертого элемента И, третий вход пятого элемента И подключен к выходу третьегоэлемента НЕ, а выход пятого элементаИ соединен с вторым входом первогоэлемента ИЛИ, выход первого элементаНЕ подключен к второму входу первогоэлемента И, выход генератора случайных импульсов помех подключен к входу второго элемента НЕ модели системы сбора, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства засчет моделирования систем с повторными вызовами и ограниченным временем ожидания вызовов, оно дополнительно содержит блок формированиявремени ожидания, элемент НЕ и элемент. ИЛИ, причем выход первого элемента И модели системы сбора соединен с первым входом элемента ИЛИустройства, выход которого соединенс вторым входом элемента И моделисистемы передачи данных и входом элемента НЕ устройства, выход которогоподключен к первому входу блока формирования времени ожидания, второйвход которого подключен к выходу второго элемента И модели системы сбора,первый выход и группа выходов блокаформирования времени ожидания подключены соответственно к второму входутретьего элемента И модели системысбора и второму входу элемента ИЛИустройства. 2. Устройство по и. 1, о т л нч а ю щ е е с я тем, что блок формирования времени ожидания содержит два кольцевых сдвиговых регистра, элемент ИЛИ, два генератора опорных импульсов, ключевой элемент и блок формирования импульсов, включающий и узлов форми-рования импульсов, каждый из которых содержит триггер, два элемента И, элемент ИЛИ и счетчик, при этом первый вход блока формирсвания времени ожидания соединен с управляющим входом ключевого элемента, выход которого подключен к тактовому входу первого кольцевого сдвнговогс регистра, выходы которого соединены с вторыми входами вторых элементов И узлов формирования импульсов, второй вход блока формирования времени ожидания соединен с тактовым входом второго кольцевого сдвигового регистра, выходы которого соединены с единичными входами триггеров формирователей импульсов, а в каждом уз,ге фсрмнрования им 1569849lпульсов выход триггера соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И в каждом узле формирования импуль 5 сов подклочен к счетному входу счетчика, выход которого соединен с первым входом элемента БЯ узла формирования импульсов, второй вход элемента ИЛИ узла формирования импульсов соединен с выходом второго элемента И, а выход - с входами установки в "О" триггера и счетчика узла формирования импульсов, выход первого генератора опорных импульсов соединен е вторыми входами первых элементов Ивсех узлов формирования импульсов,а выход второго генератора опорныхимпульсов соединен с информароннымвходом ключевого элемента, выходыпереполнения счетчиков и узлов формирования импульсов соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ,выход элемента ИЛИ является выходомблока формирования времени ожидания,а выходы вторых элементов И узловформирования импульсов являются, груGпой выходов блока формирования времени ожидания.15 б 9845 дМ Корректор едактор Л.За Техред И.Ходани в е оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород агарина, 101 Заказ 1451ВНИИПИ Госуда Рог. Г Составитель С.КолесникТираж 569венного комитета по изобретени113035, Москва, Ж, Раушска подписноеи открытиям при ГКНТ СССаб., д. 4/5