Система передачи дискретной информации с промежуточным накоплением

(55 Н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР ИТЕТКРЫТИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН гнатьев, А К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Московский институт инженеров гражданской авиации(56) Авторское свидетельство СССРМ 1040620, кл, Н 04 1 27/00, 1983,(54) СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙИНФОРМАЦИИ С ПРОМЕЖУТОЧНЫМ НАКОПЛЕНИЕМ(57) Изобретение относится к технике связии может использоваться при передаче дискретной информации между абонентами. а также в сетях связи с коммутацией пакетов и сообщений. Целью изобретения является повышение информативности, Устройство содержит приемник б, демодулятор 7, дешифратор 8, блок 9 кодирования, модулятор 10, передатчик 11, блок 1 постановки в очередь, запоминающий блок 2, блок 3 анализа, блок 4 определения оптимальной длины сообщения, формирователь 5 сигналов считывания, блок 13 переключения режимов, элемент ИЛИ 14, формирователь 12 формата сообщения. Цель достигается путем формирования сообщения, длина которого в максимальной степени приближена к оптимальному значению, 1 з,п. ф-лы. 4 ил.20 ИВобрете-ге относится к технике связии может испол ьзоваться при передаче дискретной информаци между абонентами, атакже В сРтях связи с коммутацией Паеови сообщений,Целыс изобрРгеИя является повышение информативности слстеглы,На фиг, 1 приведена структурная схемасистемы передачи дискрегой информации;на фиг, 2 - структурная схема блока анализа; на фиг, 3 - структурная схема блокапереключени. режглок на фиг. 4 - струкТУРНЯЯ СХЕМ;. ФОРМИООГЯТЕГс ФОРМЯТс СОООщения,С.ЛС.Гемсг ПВОЕДЯЧИ (ИГ. 1) СОСТОИТ ИЗбЛОКсПОСТЯНОВКИ В 0 ЕрЕДЬ, ЗЯПОМИНЯЮщего боа 2, ЬОка 3 анализа, блока 4 определения оптилапьной Длины сообщения,формирователя 5 сигналов считывания,приРМника 6, демодулятора 7, дешифратора8, блока 9 ко 1 Ироваия, модулятора 10, передатчика 11, рормирователя 12 форматасообщения, блока 13 перекл очения режимов и элемента ИЛИ 14,Блок анализа состоит из реверсивныхсчетчиков 151-5 п, элементов сравнения161 - 161, формирователя 17 сигнала, вычитающего счетчика 18, Вычитателя 19, счетчика20, регистра 21 На фиг, 2 обозначены дополнительый Выхо,; 2 и первый и второйдополните ьныеыходь 23 и 24 блока анализа,Блок 4 перекгоч:; ггя режимов содержит трип ер 25, элементы И 26 и 27, счетчик28 и формровсТель 29 сгЯла, Рыход элемен; а И 26 (ыход 30) и ВыхоД 31 ФОрмироВателя 29 подклюсены к Входамформи роватгл, 12.Эормировател 12 формата сообщениясодержит ре истр 32 и С 1 етчики 331 - 33 п,Сист 8 МЯ работает слРДующим Обоазо, .3 гснсву работ- системы передачи, 0 ложен пргнцип объединения пакетов с э;:"да ньгии гоя цэ 11 иямг 11 длины В еди ноесООбшРние, передаваемое Г 10 каналу связи,Объединенлз пакетов В сообщение производится т.ким, чтобы длина сообщения вцелом В иаксимдльной степени бьлд приближсна к Оптимальной Длин 8, ОпредРлРНной В блоке 4 РОВ 1 лох 1-Ость объединения(скпеиванг 11 или В математической формулировке конка гена.ли) пакетов в сообщениезначительно расширяет область значенийдлины передаваемого блока информации всоогветствии с требОВаниями ОГ 1 тимяльно"СТИ,ЗК, есл Л ОГТИМЗЛЬНЯЯ ДЛИНЯ СООТВВТСТВУЕт НЕКОТОВОй ГРсДВ.,ЛИ ПЯКЕта, НО ЭтоОпакета нет В запоминаоцем блоке но затоесть два паета Вдвое меньшей длины, тоуСТООСтсО ПЕПЕдаЕТ В Каяад СВяэи Оба уКЗзанных пакета, присоединенных один к другому, и таким образом осуществляет передачу сообщения (сообщение в нашем случае принимается как совокупность пакетов, посылаемых в канал связи за один сеанс передачи) с оптимальной длиной, В то же время устройство"прототип передает в канал связи лишь один из указанных пакетов и расхождение между реальной длиной блока информации и оптимальной длиной составляет половину оптимальной длины.Из источников информации или аппаратурь коммутации В блок 1 поступают пакеты, предназначенные для передачи по каналам связи, В блоке 1 происходит определение длины принятого пакета, Б зависимости от длины каждого полученного пакета осуществляется запись их в запоминающий блок, состоящий в общем случае из и автономных запоминающих блоков, В каждом из которых хранятся пакеты определенной длины, Предположим, что имеется и градаций длин пакетов,Появление пакета 1-Й градации длины записывается в соответствующий 1-й подблок запоминающего блока, и с его выхода на вход сложения реверсивного счетчика 15 блока анализа поступает сигнал, в результате содержимое данного счетчика увеличивается на единицу, что соответствует в текущий момент времени количеству пакетов 1-й градации, содержащихся в запоминаОщем блоке.Если соответствующий реверсивный счетчик находися в нулевом состоянии, это означает, что В текущий момент времени в запоминагощем блоке отсутствуют пакеты данной градации, и сигнал со счетчика на устройство сравнения не поступает. Если же счетчик находится в состоянии, отличном от нулевого, то на соответствующее устройство сравнения с него поступает сигнал, по которому разрешается работа этого устройства сравнения.По выходу приемника системы в нее поступает сигнал обратной связи с приемной стороны (не показана, так же как и входная аппаратура коммутации), поступает кодоваякомбинация обратной связи, которая поступает, в демодулятор и далее в дешифратор,в котором происходит декодирование кодовой комбинации обратной связи,С выходов блока 4 поступает в блок 3код(например, в двоичном виде), соответст-вующий оптимальной длине сообщения,Рассмотрим подробнее работу блока 3,В блоке 3 для каждого текущего значения оптимальной длины сообшения определяется стратегия формирования выходного сообщения, зависящая также от наличия иколичества пакетов различных градаций взапоминающем блоке,Предположим, что блок 3 (как и вся система в целом) начинает работу с моментапоступления в него с блока 4 двоичного эквивалента оптимальной длины сообщения.Триггер 25 находится в нулевом состоянии,и тактовые импульсы через элемент Л 27 поразрешающему сигналу с инверсного выхода триггера 25 поступают в блок 3 анализа 10по входу 23. В регистре 21 запоминаетсякод оптимальной длины сообщения, пос 1 упающий из блока 4 (в дальнейшем под кодами длин будем иметь в виду их двоичныеэквиваленты), Счетчики 18 и 20 в исходном 15состоянии находятся в нулевом состоянии.На вычитателе 19 происходит вычитание кода оптимальной длины сообщения итекущей длины сформированного для передачи сообщения, причем содержимое счетчика 20 вычитается из содержимогорегистра 21. Разность в виде двоичного кода поступает параллельно на все блокисравнения.По разрешающему сигналу соответствующего реверсивного счетчика (сигнал появляется, если в блоке 2 имеется пакетданной градации) в соответствующем элементе сравнения 16 формируется двоичныйэквивалент кода длины данной градации и 30осуществляется вычитание этого кода из кода, поступающего с вычитателя 19. Вычитание осуществляется с учетом знаковдвоичных, кодов, Гсли в текущий момент вблоке 2 нет пакетов заданной градации, то 35сигнал с соответствующего счетчика запрещает работу элемента сравнения 16,Коды оазностей с элемента сравнения16 (они фактически также осуществляютоперацию вычитания) при наличии разрешающих сигналов с соответствующих счетчиковв5 поступают на форм ировател ь 17. вкотором определяется минимальное значение разности, а такке анализируются знакиразностей. В каждый конкретный момент 45сигнал имеет место лишь на одном выходедешифратора формирователя 17, на остальных выходах сигналов нет.Б момент г оступления кода оптимальной длины сообщения (так как со счетчика0 на вычитател ,9 поступает нулевой код) 50на выходе счетчика 20 сигналы будут такимике, как и на его.-;ходе. Эти сигналы поступают на блоки сравнения 16, Разности ме;кдукодом оптимальной длины и кодами пакетов, которые в текущий момент присутствуют в блоке 2, поступают на формирователь. 5517, Сигнал минимальной разности с соответствующего выхода фоомирователя 17 поступает на счетчик 18, который устанавливается в состояние соответствующее длине того пакета. которая наиболее близка к оптимальной длине. код которой содеркится в регистре 21. Этил же сигналом осуществляется выдача через блок 5 формирования соответствующего пакета в канал связи, а также увеличение на единицу содеркимого соответствующего счетчика 33,:, в формирователе 12, Кроме того, э 1 им же сигналом производится вычитание единицы из содержимого реверсивного счетчика 15;, соответствуюгцего той градации длины, пакет с которой вьчсылается в канал связи.С поступлением тактовых импульсов счетчик 18 работает на вычитание, счетчик 20 - на сложение, По окончании выдачи пакета данной градации счетчик 18, устанавливаясь в нулевое состояние, выдает разрешающий сигнал на следующее сравнение в формирователь 17, К этому моменту в счетчике 20 содержится код длины (текущий) высланного в канал связи сообщения, Далее процесс повторяется,Процесс формирования выходного сообщения заканчивается тогда, когда после очередного установления счетчика 18 в нулевое состояние на все входы формирователя 17,поступают либо отрицательные сигнал ы (это оп оеделя ется по соответствующим значениям знаковых разрядов кодов, поступающих с элементов 16), либо сигналы с элементов 16 отсутствуют (что говорит об отсутствии в блоке 2 пакетов данной градации). В этом случае (иначе говоря, при отсутствии хотя бы одного положительного сигнала на входах формирователя 17 из всех разрешенных) формирователь 17 по выходу 22 выдает в блок 13 сигнал, который фиксирует выдачу в канал связи сообщения, в максимальной степени приближенного по длине к оптимальному, и переключает вход канала связи (в данном случае блока 9) на формирователь 12. Одновременно сигналом с триггера 25 по входу 24 устанавливается в нулевое состояние счетчик 20.Тактовые импульсы начинают поступать на счетчик(модуль счета которого соответствует длине служебного слова, необходимого для разбиения (однозначного) сообщения на пакеты на приемной стороне). Одновременно тактовые импульсы поступают на формирователь 12 (на регистр 32), Перед этим сигналотл с инверсного выхода триггера 25 по выходу 31 происходит перепись содержимого счетчиков 33 в регистр 32 и обнуление счетчиков 33, Разрядность регистра 32 равна суммарной разрядности счетчиков ЗЗ и модулю счета счетчика 28, С тактовыми импульсами в режиме сдвига регистра 32 в канал связи черезэлемент ИЛИ 14 поступает служебное слово.После выдачи служебного слова в канал связи по сигналу со счетчика 28 формирователь 29 вырабатывает сигнал, переключающий триггер 25 в режим выда 4 и информационного сообщения.Далее повторяется цикл передачинформационного сообщения, "собираемого" из пакетов различных градаций, содержащихся в запоминающем блоке, При приходе из канала обратной связи иного значения оптимальной длины сообщения в любой момент времени осуществляется переход на новое оптимальное значение, При этом система не теряет работоспособности, что можно проследить, анализируя ее работу в соответствии с описанным выше алгоритмом.Рассмотрим работу системы на конкретном примере. Пусть в текущий момент времени при трех градациях длин пакетов (п=З) содержимое счетчиков 1 5 таково (обозначим его ака 4=2, а 2=0, аз=3, Длины соответствующих пакетов: а 1=8, гп 2=:4, Гпз=2. Коды сигналов с элементов 16 будем обозначать, кэк Ь 1, где индекс ) означает номер этапа работы блока анализа при конкатенации пакетов в формируемое сообщение, Содержимое счетчиков 33 обозначим с 111. Предположим также, что максимальное число пакетов каждой градации, которое может содержаться в запоминающем блоке, равно трем, таким образом, счетчики 15 и 33 - двухразрядные, разрядность регистра 32 и соответственно модуль счета счетчика 28 равны произведению числа градаций на разрядность счетчиков 33. в нашем случае 6, Предположим также, что в данный момент времени из канала связи поступило знач ние оптимальной длины сообщения, рав ое 12. Описание работы системы будем проводить в десятичном коде соответствующих значений, учитывая однако, что реализация всех устройств проще при использовании двоичного эквивалента соответствующих чисел, мы же пользуемся десятичными значениями для простоты,В момент поступления заданной оптимальной длины сообщения (12) при начальном нулевом содержимом счетчика 20 это число поступает с выхода вычитателя 19, С соответствующих элементов 16 снимаются разности: Ь 11=4, Ь 21=х, Ьз 1=10 (знак х" означает, что так как пакетов данной градации (с гп 4:=4) в блоке 2 нет, с соответсгвующего элемента 162 сигнал в формирователь 17 не поступает),Поскольку минимальная разность составляет Ь 1=4, то по сигналу с формирова 35,"8, Ь 2 а=х, Ьза=2, что вызывает появление сиг 50 5 10 15 20 25 30 теля 17 счетчик 18 устанавливается в состояние "8", на время его работы изменение состояния формирователя 17 блокируется, сигнал с формирователя 17 поступает также на счетчик 151 и уменьшает его содержимое 44 а единицу теперь оно составляет "1"), этот же си нал увеличивает на единицу содеожимое счетчика 331(теперь оно равно с 11=1 при этом с 24=0, сз 1=0) и разрешает выдачу соответствующего пакета длины щ 1=8 в канал связи,После установки в нуль счетчика 18 открывается формирователь 17, при этом содержимое счетчика 20 составляет "8", с устройства 19 разность составляет " 12-8=4", с соответствующих устройств сравнения в формирователь 17 поступают следующие коды; Ь 12=-4, Ь 22=х, Ь 32=2. Формирователь 17 вырабатывает сигнал по минимальной разности (Ьз 2=2), устанавливает счетчик 18 в состояние "2" и осуществляет вышеописанные операции с блоками, соответствующими третьей градации длины пакета,На третьем этапе содержимое счетчика 20 составляет "10" разности элемента 16 - соответственно; Ь 4 з=-6, Ь 2 з=х, Ьзз=0, содержимое счетчиков 33 - соответственно: с 42=1, С 22=0, с 2 з=1, на выход в канал связи поступает снова пакет третьей градации, а содержимое счетчика 33 з увеличивается до величины сзз.=2,После очередного обнуления советчика 18 с выходов элементов 16 в формирователь 17 поступают сигналы соответственно: Ь 1 ц= нала на выходе 22 формирователя 17. Зтот сиГнал переключает триггер 25, считывает содержимое счетчиков 33 в регистр 32, в результате в регистре 32 записывается число "1-0-2" или в двоичном коде - 0100 О и оно поступает в канал связи как служебное слово для разделения на приемной стороне комплексного сообщения на пакеты, Кроме того, счетчики 33 устанавливаются в нулевое состояние. На время выдачи служебного слова доступ тактовых импульсов в блок анализа прекращается и разоешается снова только после его Окончания, при этом начинаются вновь анализ и формирование новоГО информационноГО слова,Возможна ситуация, когда минимальная разность имеет отрицательное значение, В этом случае знак разности не имеет значения для выбора следующего пакета, присоединяемого к комплексному сообщениюданнОГО цикла. При тОчнОмсовг 4 адении некоторой градации с оставшейся до оптимальной длины величиной соответствующая разность равна нулю, именно эта градация и используется для присоединения, Еслинесколько разностей имеют в некоторый момент анализа одинаковое значение, то выбирается пакет с наибольшей длиной для присоединения (вообще говоря в любой момент могут иметь одинаковое значение только две разности с блоков 16 и одна из них обязательно отрицательная, а другая - положительная).Изобретение обеспечивает оптималь ную длину передаваемого сообщения, чтоповышает информативность системы.Формула изобретения 1. Система передачи дискретной информации с промежуточным накоплением по авт. св. ЬЬ 1040620, о т л и ч.а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения информативноСти, в нее введены блок переключения режимов, элемент ИЛИ и формирователь формата сообщения, между выходом запоминающего блока и входом блока кодирования подключен элемент ИЛИ соответственно своими первым входом и выходом, дополнительный выход блока анализа соединен с входом блока переключения режимов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым дополнительными входами блока анализа, выходы группы блока переключения режимов подключены к входам первой группы формирователя формата сообщения, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выходы блока анализа подключены к входам второй группы формирователя формата сообщения,2. Система поп.1, отличающаясятем, что блок анализа содержит реверсивные 5 счетчики, элементы сравнения, счетчик, нычитающий счетчик, оегистр, вычитатель, формирователь сигнала, входы оеверсивных счетчиков являются входами первой группы блока, выход каждого реверсивного счетчи ка подключен к входу соответствующегоэлемента сравнения, входы регистра явля.отся входами второй группы блока,. выходы регистра соединены с первыми входами вычитателя, выходы которого подключены к 15 соответствующим входам группы каждогоэлемента сравнения, выходы которых соединены с соответствующими информационными входами формирователя сигнала, выходы счетчика подключены к вторым вхо дам вычитателя, выходы группы формирователя сигнала подключены к соответствующим установочным входам всех реверсивных счетчиков и входам группы вычитающего счетчика и являются выходами блока, выход 25 вычитающего счетчика соединен с управляющим входом формирователя сигнала, выход которого является дополнительным выходом блока, первый вход счетчика является первым дополнительным входом бло ка, второй вход счетчика объединен свходом вычитающего счетчика и является вторым дополнительным входом блока.1691968 Составитель З,ИизамутдиноваРедактор А.Лежнина Техред М,Моргентал Корректор Т.Палий сударстве11 оизводственно-издатсельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 аказ 3935 ВНИИП Фа ТиражОго комитета по 5, Москва, ЖПодписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ ССС Раушская наб., 4/5