RU2108679C1 - Method of distribution of information fluxes in data exchange systems - Google Patents
Method of distribution of information fluxes in data exchange systems Download PDFInfo
- Publication number
- RU2108679C1 RU2108679C1 RU95119504A RU95119504A RU2108679C1 RU 2108679 C1 RU2108679 C1 RU 2108679C1 RU 95119504 A RU95119504 A RU 95119504A RU 95119504 A RU95119504 A RU 95119504A RU 2108679 C1 RU2108679 C1 RU 2108679C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- messages
- subscriber
- route
- message
- data
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электросвязи, а именно к технике передачи данных. Оно может быть использовано при создании новых сетей передачи даннхх и систем обмена данными. The invention relates to telecommunications, and in particular to a data transmission technique. It can be used to create new data transfer networks and data exchange systems.
Известны способы коммутации и распределения информационных потоков в сетях передачи данных (см., например, Мизин И.А., Богатырев В.А., Кулешов А. П. Сети коммутации пакетов. Под ред. В.С. Семенихина. М.: Радио и связь, 1986, с. 89-93; Мизин И.А., Уринсон Л.С., Храмешин Г.К. Передача информации в сетях с коммутацией сообщений. М.: Связь, 1977, с. 23-31, 40-44.; Кулешов А.П., Леонов В.Г., Романов О.Н. Управление передачей больших массивов в дейтаграммных сетях. - В кн.: Системы управления информационных сетей. М.: Наука, 1983, с. 29-43; Етрухин Н.Н., Осипов В.Г., Шварцман В.О. К выбору метода коммутации для сетей передачи данных. - Электросвязь, 1978, N 12, с. 1-9; Самойленко С. И. Метод адаптивной коммутации. - Вопросы кибернетики. Вып. ВК-57, 1979, с. 130-160; Kermani P., Kleinrock L. - IEEE, Trans., 1980, p. 29, N 12). Known methods of switching and distribution of information flows in data transmission networks (see, for example, Mizin I.A., Bogatyrev V.A., Kuleshov A.P. Packet switching networks. Edited by V.S. Semenikhin. M .: Radio and Communications, 1986, pp. 89-93; Mizin I.A., Urinson L.S., Khrameshin G.K. Information Transmission in Communication Networks, Moscow: Communication, 1977, p. 23-31, 40-44 .; Kuleshov A.P., Leonov V.G., Romanov O.N. Management of the transfer of large arrays in datagram networks. - In the book: Management Systems for Information Networks. M: Nauka, 1983, p. 29 -43; Etrukhin N.N., Osipov V.G., Shvartsman V.O. To the choice of m switching method for data transmission networks. - Telecommunications, 1978, No. 12, pp. 1-9; Samoilenko S. I. Adaptive switching method. - Cybernetics issues. Issue VK-57, 1979, pp. 130-160; Kermani P ., Kleinrock L. - IEEE, Trans., 1980, p. 29, N 12).
Однако при возможных изменениях физической структуры сети передачи данных или структуры информационного обмена в ней или при перемещениях абонентов, а также при одновременном воздействии перечисленных факторов известные способы имеют недостатки. В этих условиях снижаются производительность системы и готовность ее элементов, а требования к объему памяти возрастают. Система обмена данными включает сеть передачи данных и комплексы оконечных средств обмена данными. Сеть передачи данных содержит совокупность коммутационных центров, связанных каналами связи. Под производительностью понимается суммарная интенсивность своевременно обслуженной нагрузки (см., например, Мизин И. А., Богатырев В.А., Кулешов А.П. Сети коммутации пакетов. Под ред. В. С. Семенихина. М.: Радио и связь, 1986, с. 267). Под готовностью элемента системы обмена данными понимается его способность немедленно приступить к обеспечению информационного обмена. However, with possible changes in the physical structure of the data network or the structure of information exchange in it or during the movements of subscribers, as well as with the simultaneous exposure to the above factors, the known methods have disadvantages. Under these conditions, system performance and the availability of its elements are reduced, and the requirements for memory are increasing. The data exchange system includes a data transmission network and complexes of terminal means of data exchange. The data transmission network contains a set of switching centers connected by communication channels. Performance is understood as the total intensity of a timely served load (see, for example, Mizin I.A., Bogatyrev V.A., Kuleshov A.P. Packet switching networks. Edited by V. S. Semenikhin. M .: Radio and communication , 1986, p. 267). The readiness of an element of a data exchange system is understood as its ability to immediately begin to ensure information exchange.
Перечисленные недостатки обусловлены неинвариантностью плана распределения информационных потоков к влиянию упомянутых факторов. Это связано с необходимостью каждый раз корректировать маршрутные таблицы в памяти КЦ при указанных изменениях. Во время коррекции интенсивность информационного обмена в сети передачи данных снижается на тех направлениях, где такая коррекция производится. А соответствующие элементы СОД оказываются не готовыми к информационному обмену. Сеть передачи данных перегружается служебными сообщениями. А требования к объемам памяти КЦ возрастают вследствие необходимости анализировать альтернативные маршруты. These shortcomings are due to the non-invariance of the distribution plan of information flows to the influence of the mentioned factors. This is due to the need to adjust routing tables in the CC memory each time with the indicated changes. During the correction, the intensity of information exchange in the data transmission network decreases in those areas where such correction is performed. And the corresponding elements of ODS are not ready for information exchange. The data network is overloaded with service messages. And the requirements for the memory capacity of the control centers increase due to the need to analyze alternative routes.
Из известных способов коммутации в системах обмена данными наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является способ коммутации сообщений, описанный в книге: Мизин И.А., Уринсон Л.С., Храмешин Г. К. Передача информации в сетях с коммутацией сообщений. М.: Связь, 1977, с. 24-25, 32-34, 37-49, 107-108, 118-137, 284-317, заключающийся в передаче на каждый из N (N = 2, 3, 4, ..) коммутационных центров, образующих сеть передачи данных, абонентских сообщений, сформированных в устройствах сопряжения и обмена Q комплексов оконечных средств обмена данными (Q = 2, 3, ..), связанных каналами связи не менее, чем с одним из коммутационных центров, записи абонентских сообщений в соответствующие входные очереди коммутационных центров, выделении из каждого заголовка абонентского сообщения физического адреса комплекса оконечных средств обмена данными получателя, идентификации адреса, выработке управляющих сигналов, передаче абонентского сообщения в выходную очередь исходящего канала и затем по каналу связи на комплекс оконечных средств обмена данными получателя, выделении внутреннего адреса получателя из заголовка абонентского сообщения, идентификации внутреннего адреса получателя, выработке управляющих сигналов и выдаче абонентского сообщения получателю; абонентские сообщения считывают из выходной очереди коммутационного центра и передают по одному или одновременно по нескольким каналам связи от данного коммутационного центра к ближайшему, связанному с ним, промежуточному коммутационному центру в соответствии с физическими адресами комплексов оконечных средств обмена данными получателей. Of the known switching methods in data exchange systems, the closest in technical essence to the claimed object is the message switching method described in the book: Mizin I.A., Urinson L.S., Khrameshin G.K. Information transfer in message switching networks. M .: Communication, 1977, p. 24-25, 32-34, 37-49, 107-108, 118-137, 284-317, consisting in the transfer to each of the N (N = 2, 3, 4, ..) switching centers that form the data network , subscriber messages generated in the interface and exchange devices Q complexes of terminal means of data exchange (Q = 2, 3, ..) connected by communication channels with at least one of the switching centers, recording subscriber messages in the corresponding input queues of switching centers, allocation from each header of the subscriber message of the physical address of the complex of terminal means of data exchange the receiver, identifying the address, generating control signals, transmitting the subscriber message to the output queue of the outgoing channel and then through the communication channel to the set of terminal means for exchanging recipient data, extracting the internal address of the recipient from the header of the subscriber message, identifying the internal address of the recipient, generating control signals and issuing the subscriber Messages to the recipient subscriber messages are read from the output queue of the switching center and transmitted through one or at the same time via several communication channels from the given switching center to the nearest intermediate switching center associated with it in accordance with the physical addresses of the complexes of the terminal means of recipient data exchange.
Способ коммутации сообщений, выбранный в качестве прототипа, обеспечивает повышение производительности системы обмена данными (СОД) по сравнению с другими известными аналогами благодаря более эффективному использованию системных ресурсов. Так, при использовании этого способа в частном случае, например в виде коммутации пакетов (коммутация пакетов является дальнейшим развитием способа коммутации сообщений) в дейтаграммном режиме, каждое из сообщений ограниченной длины (пакетов) доводится до адресата по независимому от других пакетов маршруту, причем для каждого пакета определяется кратчайший путь передачи через сеть (см. Мизин И.А., Богатырев В.А., Кулешов А.П. Сети коммутации пакетов. Под ред. В.С. Семенихина. М.: Радио и связь, 1986, с. 58. .67, 108; Вычислительные машины, системы и сети. Учебник А.П. Пятибратов, С.Н. Беляев, Г.М. Козырева и др. Под ред. проф. Пятибратова. М.: Финансы и статистика, 1991, с. 317-318). The message switching method selected as a prototype provides an increase in the performance of a data exchange system (SOD) in comparison with other known analogues due to a more efficient use of system resources. So, when using this method in a particular case, for example, in the form of packet switching (packet switching is a further development of the message switching method) in the datagram mode, each message of limited length (packets) is brought to the addressee along a route independent of other packets, and for each packet is determined by the shortest transmission path through the network (see Mizin I.A., Bogatyrev V.A., Kuleshov A.P. Packet switching networks. Edited by V.S. Semenikhin. M: Radio and communication, 1986, p. . 58. .67, 108; Computers, systems and networks Textbook A.P. Pyatibratov, S.N. Belyaev, G.M. Kozyreva, etc. Under the editorship of Prof. Pyatibratov (Moscow: Finance and Statistics, 1991, pp. 317-318).
Однако способ коммутации сообщений, выбранный в качестве прототипа, характеризуется недостатками. При его применении в условиях изменений физической структуры сети передачи данных или структуры информационного обмена или при перемещениях абонентов, а также при одновременном влиянии всех перечисленных факторов снижаются производительность системы и готовность ее элементов к информационному обмену, а требования к объему памяти КЦ возрастают, что часто приводит к экономической нецелесообразности в построении таких КЦ. Эти недостатки обусловлены неинвариантностью плана распределения информационных потоков к указанным изменениям при использовании способа-прототипа. Так, при изменении числа КЦ или каналов связи в системе или при перемещении абонентских комплексов оконечных средств обмена данными требуется производить корректировку маршрутных таблиц в запоминающих устройствах всех КЦ. При известных способах управления сетью (например, централизованном, децентрализованном или комбинированном) выполнение этого требования приводит к перегрузке системы служебными сообщениями: об изменениях адресных признаков КЦ, командами дистанционного управления изменениями адресов КЦ, квитанциями на них и другими. However, the method of switching messages, selected as a prototype, is characterized by disadvantages. When it is used in conditions of changes in the physical structure of the data transmission network or the structure of information exchange or when subscribers move, as well as under the simultaneous influence of all these factors, the system performance and the readiness of its elements for information exchange decrease, and the requirements for the memory capacity of the CC increase, which often leads to economic inexpediency in the construction of such KC. These disadvantages are due to the non-invariance of the distribution plan of information flows to these changes when using the prototype method. So, when changing the number of CCs or communication channels in the system or when moving subscriber complexes of terminal means of data exchange, it is necessary to adjust the routing tables in the storage devices of all CCs. With well-known network management methods (for example, centralized, decentralized, or combined), the fulfillment of this requirement leads to an overload of the system with service messages: about changes in address characteristics of CCs, commands for remote control of changes in CC addresses, receipts for them, and others.
Аналогичную корректировку необходимо производить при изменении структуры информационного обмена в системе: возрастании интенсивности информационных потоков на одних направлениях и снижении на других. Для обеспечения равномерной загрузки системы с целью достижения более высокой эффективности использования ресурсов предусматривают несколько альтернативных маршрутов, назначают, так называемые, параллельные маршруты. Под параллельными маршрутами понимаются такие, в которых одно сообщение (пакет) передается одновременно и доводится независимо, а в пункте приема производится выбор лучшего из принятых сообщений. Однако это также не предотвращает перегрузки сети из-за вынужденного дублирования передаваемых сообщений и увеличения числа попыток передачи сообщений по перегруженным направлениям. A similar adjustment is necessary when changing the structure of information exchange in the system: increasing the intensity of information flows in some directions and decreasing in others. To ensure uniform loading of the system in order to achieve higher efficiency in the use of resources, several alternative routes are provided, so-called parallel routes are appointed. By parallel routes are meant those in which one message (packet) is transmitted simultaneously and delivered independently, and at the receiving point, the best of the received messages is selected. However, this also does not prevent network congestion due to the forced duplication of transmitted messages and an increase in the number of attempts to transmit messages in congested directions.
Автоматизация процессов корректировки маршрутных таблиц путем доработки известных устройств коммутации сообщений приводит к усложнению оборудования. Это связано с необходимостью автоматической реализации достаточно сложных функций соответствующей службы. Однако такая автоматизация также не обеспечивает существенного повышения производительности системы обмена данными и готовности ее элементов. Так, в целях предотвращения перегрузки системы применяют переключение на альтернативные варианты заранее записанных в памяти КЦ маршрутных таблиц. Это требует увеличения объема памяти КЦ. Отрицательными последствиями применения запоминающих устройств с большой емкостью памяти (при заданной скорости работы процессора ЭВМ КЦ) являются увеличение времени просмотра маршрутных таблиц при анализе заголовков абонентских сообщений и повышение стоимости оборудования. Увеличение времени просмотра маршрутных таблиц дополнительно влечет за собой снижение производительности системы. Automation of the process of adjusting routing tables by finalizing well-known message switching devices leads to equipment complexity. This is due to the need to automatically implement the rather complex functions of the corresponding service. However, such automation also does not provide a significant increase in the performance of the data exchange system and the readiness of its elements. So, in order to prevent system overload, switching to alternative options of routing tables previously recorded in the memory of the control center is used. This requires an increase in the CC memory. The negative consequences of the use of memory devices with a large memory capacity (at a given speed of the computer processor KC) are an increase in the time for viewing route tables when analyzing subscriber message headers and an increase in the cost of equipment. Increasing the time for viewing route tables additionally entails a decrease in system performance.
Целью изобретения является разработка способа инвариантного распределения информационных потоков в системах обмена данными, обеспечивающего повышение производительности системы, готовности КЦ и снижение требований к объему памяти КЦ в условия возможных изменений физической структуры сети передачи данных или структуры информационного обмена или перемещений абонентов, а также при одновременном воздействии перечисленных факторов. The aim of the invention is to develop a method for the invariant distribution of information flows in data exchange systems, which provides increased system performance, CC availability and reduced memory requirements of the CC in the conditions of possible changes in the physical structure of the data network or the structure of information exchange or movements of subscribers, as well as with simultaneous exposure listed factors.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе распределения информационных потоков в системах обмена данными, заключающемся в передаче на каждый из N (N = 2, 3, 4, ..) коммутационных центров, образующих сеть передачи данных, абонентских сообщений, сформированных в устройствах сопряжения и обмена Q комплексов оконечных средств обмена данными (Q = 2, 3, ..), связанных каналами связи не менее, чем с одним из коммутационных центров, записи абонентских сообщений в соответствующие входные очереди и затем в память коммутационных центров, выделении из каждого заголовка абонентского сообщения физического адреса комплекса оконечных средств обмена данными получателя, идентификации физического адреса комплекса оконечных средств обмена данными получателя, выработке управляющих сигналов, передаче абонентского сообщения в выходную очередь исходящего канала и затем по каналу связи на комплекс оконечных средств обмена данными получателя, выделении внутреннего адреса получателя из заголовка абонентского сообщения, идентификации внутреннего адреса получателя, выработке управляющих сигналов и выдаче абонентского сообщения получателю, дополнительно в состав каждого абонентского сообщения включают номер конечного маршрута доставки, после чего из каждой выходной очереди абонентских сообщений на каждом коммутационном центре формируют маршрутные сообщения в составе номера, маршрутные сообщения из каждой выходной очереди передают в соответствии с установленными номером маршрута и временным периодом последовательно, начиная с ближайшего до конечного коммутационных центров. На каждом коммутационном центре выделяют из маршрутных сообщений абонентские сообщения, переданные его абонентам. После чего повторно формируют маршрутные сообщения из каждой выходной очереди данного промежуточного коммутационного центра и вновь передают их на ближайшие коммутационные центры. Причем временной период передачи маршрутных сообщений по каждому маршруту задают в соответствии с неравенством:
Tмс ≤Ktас,
где
Tмс - временной период передачи маршрутных сообщений от данного коммутационного центра;
tас - средняя величина промежутка времени между поступлениями абонентских сообщений в соответствующую выходную очередь;
K - максимальное число абонентских сообщений, которое может быть передано одновременно в составе маршрутного сообщения; K = 1, 2, 3, ... .This goal is achieved by the fact that in the known method of distributing information flows in data exchange systems, which consists in transmitting to each of the N (N = 2, 3, 4, ..) switching centers forming a data network, subscriber messages generated in devices pairing and exchange of Q complexes of terminal means of data exchange (Q = 2, 3, ..) connected by communication channels to at least one of the switching centers, recording subscriber messages to the corresponding input queues and then to the memory of switching centers, highlighted from each header of the subscriber message the physical address of the complex of terminal means of exchanging recipient data, identifying the physical address of the complex of terminal means of exchanging recipient data, generating control signals, transmitting the subscriber message to the output queue of the outgoing channel and then through the communication channel to the complex of terminal means of exchanging recipient data, allocation of the internal address of the recipient from the header of the subscriber message, identification of the internal address of the recipient, the development of management signals and issuing a subscriber message to the recipient, in addition to each subscriber message include the number of the final delivery route, after which from each output queue of subscriber messages at each switching center route messages are formed as part of the number, route messages from each output queue are transmitted in accordance with the established route number and time period sequentially, starting from the closest to the final switching centers. At each switching center, subscriber messages transmitted to its subscribers are distinguished from routing messages. Then they re-form route messages from each output queue of this intermediate switching center and again transmit them to the nearest switching centers. Moreover, the time period for transmitting routing messages on each route is set in accordance with the inequality:
T ms ≤Kt ac ,
Where
T ms - the time period of the transfer of routing messages from this switching center;
t ac - the average value of the time interval between receipt of subscriber messages in the corresponding output queue;
K is the maximum number of subscriber messages that can be transmitted simultaneously as part of a routing message; K = 1, 2, 3, ....
Перечисленная новая совокупность существенных признаков за счет перераспределения функций между устройствами сопряжения и обмена комплексов оконечных средств обмена данными и коммутационными центрами обеспечивает повышение производительности системы, готовности коммутационных центров к информационному обмену и снижение требований к объему памяти коммутационных центров. Тем самым достигается цель изобретения: обеспечивается инвариантность плана распределения информационных потоков в сети передачи данных к изменениям ее физической структуры или структуры информационного обмена или перемещениям абонентов, а также при одновременном воздействии перечисленных факторов. The listed new set of essential features due to the redistribution of functions between the interface devices and the exchange of complexes of terminal means of data exchange and switching centers provides increased system performance, the readiness of switching centers for information exchange and reduced requirements for the memory capacity of switching centers. Thus, the objective of the invention is achieved: the invariance of the distribution plan of information flows in the data transmission network to changes in its physical structure or the structure of information exchange or the movement of subscribers, as well as under the influence of the above factors, is ensured.
На фиг. 1 представлена структура формата сообщения, вводимого абонентом с помощью устройства ввода-вывода данных (сигнала ввода);
на фиг. 2 показана структура формата абонентского сообщения (АС);
на фиг. 3 приведена структура таблицы соответствия, записанной в памяти комплексов оконечных средств обмена данными (КОСОД);
на фиг. 4 изображена структурно-логическая схема процессов выделения и идентификации заголовков сообщений;
на фиг. 5 представлена структура маршрутной таблицы, записанной в памяти КЦ;
на фиг. 6 представлена структура формата маршрутного сообщения (МС);
на фиг. 7 показан вариант структурной схемы СОД.In FIG. 1 shows the structure of a message format input by a subscriber using a data input / output device (input signal);
in FIG. 2 shows the structure of a subscriber message (AC) format;
in FIG. 3 shows the structure of the correspondence table recorded in the memory of the complexes of terminal means of data exchange (COSOD);
in FIG. 4 shows a structural-logical diagram of the processes for isolating and identifying message headers;
in FIG. 5 shows the structure of the route table recorded in the memory of the CC;
in FIG. 6 shows the structure of a route message format (MS);
in FIG. 7 shows a variant of the structural diagram of SOD.
Реализация заявляемого способа объясняется следующим образом. При необходимости передачи информации i-й абонент вводит в СОД внутренний адрес j-го абонента-получателя (ВАПj и информационную часть абонентского сообщения Тi, где i=1,2,..L; j=1,2,..L и i ≠ j , L - общее число абонентов в СОД. По сигналу ввода, представляющему собой импульсную последовательность ASCII кода определенного формата (см. фиг. 1), на основании таблицы соответствия формируют абонентское сообщение (АСi), формат которого показан на фиг. 2. Абонентское сообщение состоит из заголовка и информационной части. Заголовок АСi содержит физический адрес КОСОД получателя (ФАКДq, внутренний адрес получателя (ВАПj) и, кроме того, в отличие от способа-прототипа, дополнительно включает номер конечного маршрута (НКМm) доставки данного сообщения. В дальнейшем индексы "p" будем рассматривать по отношению к КОСОД отправителя, а индексы "q" - к КОСОД получателя АС. В рассуждениях положим, что общее число КОСОД в сети равно Q. В составе информационной части Тi могут быть записаны ФАКДp (p = 1,2,3,..Q) и внутренний адрес отправителя ВАОi. Структура таблицы соответствия приведена на фиг. 2. В каждой j-й строке таблицы соответствия устанавливают отношение между ВАПj, ФАКДq получателей и НКМm.The implementation of the proposed method is explained as follows. If it is necessary to transmit information, the i-th subscriber enters the internal address of the j-th subscriber-recipient (VAP j and the information part of the subscriber message T i , where i = 1,2, .. L; j = 1,2, .. L and i ≠ j, L is the total number of subscribers in the SOD .. Based on the input signal, which is a pulse sequence of an ASCII code of a certain format (see Fig. 1), a subscription message (AC i ) is generated on the basis of the correspondence table, the format of which is shown in FIG. 2. The subscriber message consists of a header and an information part.The header AS i contains the physical address K Recipient’s OSOD (FACD q , recipient’s internal address (VAP j ) and, in addition to the prototype method, additionally includes the number of the final delivery route (NKM m ) for the delivery of this message. In what follows, we will consider the “p” indices in relation to the KOSOD sender, and the indices “q” - to the receiver ASOS. In the discussion, we assume that the total number of sources in the network is Q. As part of the information part T i can be written FAKD p (p = 1,2,3, .. Q) and the internal address of the sender of the HLW i . The structure of the correspondence table is shown in FIG. 2. In each j-th row of the correspondence table, a relationship is established between the VAP j , FACD q recipients and NKM m .
Для передачи АСi по каналам связи его преобразуют в сигналы данных. Форма сигналов данных определяется используемым видом модуляции. Сигналы данных АСi пересылают по каналам связи на ближайший КЦn (n = 1,2,..N, где N - число КЦ в СПД). На КЦn осуществляют прием и обратное преобразование сигналов данных в импульсную последовательность АСi циклического кода. Абонентское сообщение АСi записывают во входную очередь (см. фиг. 4), например, путем накапливания в регистре сдвига. При обслуживании первого в очереди АСi его переписывают в буферную память КЦ, выделяют на определенных позициях заголовок и идентифицируют его, сравнивая ФАКДq с физическими адресами КОСОД, записанными в маршрутной таблице. В маршрутной таблице (см. фиг. 5) каждого КЦ устанавливают два бинарных отношения: первое между номерами исходящих трактов передачи данных (НТr) и НМСs МС, формируемых на данном КЦ, а второе - между номерами НМСs всех МС, коммутируемых на данном КЦ, и номерами НМСm всех МС, циркулирующих в сети (m = 1,2,3..M, M - число маршрутов передачи МС, M = 1,2,..).To transmit AC i over communication channels it is converted into data signals. The shape of the data signals is determined by the type of modulation used. Data signals AC i are sent via communication channels to the nearest CC n (n = 1,2, .. N, where N is the number of CC in the SPD). At CC n , reception and inverse transformation of data signals into a pulse sequence AC i of a cyclic code is carried out. The subscriber message AC i is recorded in the input queue (see Fig. 4), for example, by accumulation in the shift register. When servicing the first AC i in the queue, it is copied to the CC buffer memory, the header is allocated at certain positions and identified by comparing the FACD q with the physical addresses of the COSOD recorded in the routing table. In the routing table (see Fig. 5) of each CC, two binary relations are established: the first between the numbers of the outgoing data transmission paths (NT r ) and the NMS s of the MS formed on this CC, and the second between the numbers of the NMS s of all MS switched on given CC, and NMS numbers m of all MS circulating in the network (m = 1,2,3..M, M is the number of transmission routes of the MS, M = 1,2, ..).
При положительном результате сравнения (определении ФАКДq в маршрутной таблице, совпадающего с адресом КОСОД, записанным в буферной памяти) считают, что КОСОДq подключен к данному КЦ, и на основании маршрутной таблицы вырабатывают соответствующий сигнал управления, по которому пересылают АСi в соответствующую выходную очередь исходящего тракта передачи данных с номером НТr=НТq, где r=1,..R, R - число трактов передачи данных, подключенных к данному КЦ, R = 1,2,.. . Число R трактов передачи данных (и соответственно очередей) включает qКЦn исходящих трактов с номерами НТq направлений передачи к КОСОДq, подключенных непосредственно к данному КЦ, и S трактов с номерами НТs направлений передачи к другим КЦ в сети передачи данных: R = qКЦn + S, где S = 1,2,3,.. и qКЦn=1,2,3,.. . Обслуживание выходной очереди производится по сигналам управления от ЭВМ КЦ в соответствии с установленной дисциплиной (например, известным способом в соответствии с дисциплиной FIFO: первым пришел - первым обслуживается). При обслуживании первого АСi, находящегося в выходной очереди, его снова преобразуют в сигналы данных. Сигналы данных от КЦn передают на КОСОДq адресата, где так же, как и на КЦn производится прием, накопление, выделение заголовка АСi и (в отличие от преобразований на КЦn) идентификация ВАПj на основании таблицы соответствия. По результату идентификации ВАПj принятое АСi в виде импульсной последовательности циклического кода преобразуют в импульсы ASCII кода и выдают на УВВД абоненту. Устройство ввода-вывода данных обеспечивает преобразование формата ASCII - последовательности в вид, удобный для восприятия абонентом.If the comparison result is positive (determining the FAKD q in the routing table that matches the address of the KOSOD recorded in the buffer memory), consider that KOSOD q is connected to this CC, and on the basis of the routing table, the corresponding control signal is generated by which AC i is sent to the corresponding output queue of the outgoing data transmission path with the NT number r = NT q , where r = 1, .. R, R is the number of data transmission paths connected to this CC, R = 1,2, ... The number R of data transmission paths (and, respectively, of the queues) includes qKCC n outgoing paths with numbers of NT q transmission directions to COSOD q connected directly to this CC, and S paths with numbers of NT s of transmission directions to other CCs in the data transmission network: R = qKCC n + S, where S = 1,2,3, .. and qKCC n = 1,2,3, ... The output queue is serviced by control signals from the KC computer in accordance with the established discipline (for example, in a known manner in accordance with the FIFO discipline: first-come-first-served). When servicing the first AC i in the output queue, it is again converted into data signals. The data signals from the CC n are transmitted to the addressee QOSOD q , where, just as at the CC n , reception, accumulation, allocation of the AC i header and (in contrast to the transformations to the CC n ) is performed for the identification of the VAP j based on the correspondence table. Based on the identification of the VAP j, the received AC i in the form of a pulse sequence of a cyclic code is converted into ASCII code pulses and issued to the ATC subscriber. The data input-output device provides the conversion of the ASCII format - a sequence into a form convenient for the subscriber to perceive.
При отрицательном результате сравнения ФАКДq на КЦn, используя маршрутную таблицу, производят идентификацию НКМm, сравнивая содержимое АСi с номерами НМСs маршрутных сообщений, формируемых на данном КЦn. По результату идентификации НКМs заголовка АСi пересылают в соответствии с маршрутной таблицей в выходную очередь с номером НТs и затем в составе маршрутных сообщений передают по сети передачи данных на КЦ адресата.If the FAKD q is compared negatively to CC n , using the routing table, NKM m is identified by comparing the contents of AC i with the numbers of NMS s of routing messages generated on this CC n . By the result of the identification of CCM i s AU header is forwarded according to the routing table to the output queue with number s HT and then with the routing messages transmitted over the data network to the destination KC.
В отличие от способа-прототипа при использовании заявляемого способа распределения информационных потоков в сети передачи данных между КЦ по фиксированным маршрутам организуют передачу маршрутных сообщений (МС), каждое из которых имеет определенный формат, представляет собой импульсную последовательность, например циклического кода, и содержит (см. фиг. 6) маршрутный заголовок и k абонентских сообщений (k = 1,2,..K, где K - максимальное число АС, которое может быть передано в составе одного МС). Маршрутный заголовок включает номер маршрутного сообщения НМСm (m = 1,2,..M, где M - число маршрутов, организованных в сети), соответствующий последовательности прохождения МС своего маршрута, начиная от начального КЦ до конечного на маршруте. Маршрутные сообщения формируют на КЦ в начале функционирования сети или центра.In contrast to the prototype method, when using the proposed method for distributing information flows in a data network between CCs on fixed routes, they organize the transfer of routing messages (MS), each of which has a specific format, is a pulse sequence, for example, a cyclic code, and contains (see Fig. 6) the route header and k subscriber messages (k = 1,2, .. K, where K is the maximum number of speakers that can be transmitted as part of one MS). The route header includes the number of the NMS route message m (m = 1,2, .. M, where M is the number of routes organized in the network) corresponding to the sequence of the MS passing its route, from the initial CC to the final one on the route. Route messages form on the CC at the beginning of the functioning of the network or center.
Возможны два исхода сравнения НКМm с НМСs. В первом случае, если в результате сравнения определено, что НКМm совпадает с одним из НМСs, формируемых на данном КЦn, т.е. НКМm = НМСs (где s = 1,2,..S, S - общее число номеров МС, формируемых на данном КЦ, S = 1,2,..), то АСi будет доведено до адресата по одному маршруту в составе МС с номером НМСs. Во втором случае, если HKMm≠ HMCs , АСi будет передано путем ретрансляции его с одних промежуточных маршрутов на другие до тех пор, пока данное АСi не будет передано в составе МС по конечному маршруту с номером НКМm до КЦ адресата.Two outcomes of comparing NKM m with NMS s are possible. In the first case, if, as a result of the comparison, it is determined that the NKM m coincides with one of the NMS s formed on this CC n , i.e. NKM m = NMS s (where s = 1,2, .. S, S is the total number of MS numbers formed on this CC, S = 1,2, ..), then AS i will be brought to the addressee along one route in the composition of the MS with the number of NMS s . In the second case, if HKM m ≠ HMC s , AS i will be transmitted by relaying it from one intermediate route to another until this AS i is transferred as part of the MS along the final route with the NKM m number to the destination CC.
В соответствии с первым бинарным отношением маршрутной таблицы при идентификации НКМm определяют ту выходную очередь (НТr=НТs), в которую затем переписывают АСi. На основании второго бинарного отношения из каждой выходной очереди НТs последовательно в соответствии с установленными дисциплиной обслуживания (например FCFS), а при необходимости и приоритетом для АСi выдают в канал связи в составе АС. Таким образом, при обоих исходах идентификации на основании маршрутной таблицы абонентское сообщение передают в соответствующую выходную очередь (НТs), где происходит периодическое обслуживание абонентских сообщений путем их последовательной передачи в составе маршрутных сообщений в канал связи.In accordance with the first binary relation of the routing table, when identifying NKM m , the output queue (NT r = NT s ) is determined, into which AC i is then rewritten. Based on the second binary relation from each output queue, NT s are sequentially in accordance with the established discipline of service (for example FCFS), and, if necessary, and priority for AS i, are issued to the communication channel as part of the AS. Thus, with both identification results, based on the routing table, the subscriber message is transmitted to the corresponding output queue (NT s ), where the subscriber messages are periodically serviced by sequentially transmitting them as part of the routing messages to the communication channel.
Маршрутные сообщения формируют в выходной очереди маршрутных сообщений с номерами НТs. Каждое из них имеет определенный формат и формируется с помощью записи его составляющих на соответствующие позиции регистра сдвига, заполняя таким образом свободные позиции регистра, и затем путем последовательного считывания МС из регистра, модуляции и передачи в канал связи в начале маршрутного заголовка (НМСs), а затем k АС, начиная от первого, находящегося в очереди, до K-го. Оставшиеся в очереди АС продвигаются поформатно вперед по мере ее освобождения и обслуживаются аналогичным образом при следующей передаче МС. Если число АС, ожидающих в выходной очереди, меньше числа свободных позиций МС, то МС передают в усеченном виде (k≤K), а при приеме свободные позиции учитывают, зная фиксированную длину МС. Передача МС по маршруту производится путем полного переприема на КЦ. На КЦ принимаемые сигналы данных преобразуют в импульсные последовательности МС, запоминают их в буферной памяти и расформировывают, исключая из состава МС абонентские сообщения, доведенные до адресата данного КЦ. Затем АСi, следующие далее по маршруту с номерами НКМm=НМСs, передают в старшие разряды соответствующей выходной очереди, устанавливая тем самым для них приоритет по отношению к АС, находящимся к этому моменту в очереди, поступившим от других абонентов сети (включая и данный КЦ). Вновь поступившие АС записывают в конец выходной очереди и при формировании очередного МС считывают на его освободившиеся позиции. Таким образом, одно МС может содержать несколько АС от различных отправителей. Для исключения переполнения выходных очередей временной период передачи МС устанавливают в соответствии с выражением:
Tмс≤Ktас,
где
Tмс - временной период передачи маршрутных сообщений от данного коммутационного центра;
tас - средняя величина промежутка времени между поступлениями абонентских сообщений в соответствующую выходную очередь;
K - максимальное число абонентских сообщений, которое может быть передано одновременно в составе маршрутного сообщения, K = 1,2,3,... .Routing messages form in the output queue of routing messages with numbers NT s . Each of them has a specific format and is formed by writing its components to the corresponding positions of the shift register, filling in this way the free positions of the register, and then by sequentially reading the MS from the register, modulating and transmitting it to the communication channel at the beginning of the route header (NMS s ), and then k speakers, starting from the first one in the queue, until the Kth. The remaining speakers in the queue advance format-wise as they become available and are serviced in the same way at the next MS transmission. If the number of speakers waiting in the output queue is less than the number of free positions of the MS, then the MS is transmitted in truncated form (k≤K), and when receiving, the free positions are taken into account, knowing the fixed length of the MS. The transfer of the MS along the route is carried out by full reception at the CC. At the CC, the received data signals are converted into pulse sequences of the MS, stored in a buffer memory and disbanded, excluding from the structure of the MS subscriber messages brought to the addressee of this CC. Then, the AS i , following the route with the NKM numbers m = NMS s , are transferred to the higher bits of the corresponding output queue, thereby setting a priority for them with respect to the AS located in this queue from other network subscribers (including and this CC). The newly arrived speakers are written to the end of the output queue and, when the next MS is formed, read to its vacant positions. Thus, one MS can contain several speakers from different senders. To avoid overflow of output queues, the time period of the MS transmission is set in accordance with the expression:
T ms ≤Kt ac ,
Where
T ms - the time period of the transfer of routing messages from this switching center;
t ac - the average value of the time interval between receipt of subscriber messages in the corresponding output queue;
K is the maximum number of subscriber messages that can be transmitted simultaneously as part of a routing message, K = 1,2,3, ....
На КЦ адресата полученное АСi выделяют из состава МС, записывая его на определенные позиции (в соответствии с форматом) в регистре сдвига входной очереди, и идентифицируют ФАКДq, указанный в его заголовке. После идентификации заголовка АСi его передают в соответствующую выходную очередь с номером НТr=НТq и в последующем - абоненту-получателю.At the recipient's CC, the obtained AC i is isolated from the MS, writing it to certain positions (in accordance with the format) in the shift register of the input queue, and the FACA q identified in its header is identified. After identifying the AS i header, it is transferred to the corresponding output queue with the number NT r = NT q and subsequently to the recipient subscriber.
Система обмена данными (см. фиг. 7) строится на основе сети передачи данных и совокупности КОСОД, подключенных к КЦ. Пусть сеть передачи данных содержит N (N = 4) коммутационных центров КЦn (n = 1,2,..,N), соединенных между собой каналами связи. К каждому из КЦn подключены по qКЦn = 2 КОСОДq.The data exchange system (see Fig. 7) is built on the basis of a data transmission network and a set of COSOD connected to the CC. Let the data transmission network contain N (N = 4) switching centers of CC n (n = 1,2, .., N) connected by communication channels. To each of the CC n are connected qQCC n = 2 COSOD q .
Каждый КОСОД (см. фиг. 7) состоит из комплекса средств тракта передачи данных (КСТПД), ЭВМ, коммутационного оборудования, оконечного оборудования данных (ООД) и вспомогательных устройств (управления, измерений, электропитания). Комплекс средств тракта передачи данных включает устройства защиты от ошибок (предназначенных для кодирования АС помехоустойчивым кодом) и устройства преобразования сигналов (для модуляции и передачи их по предоставляемым каналам связи). Оконечное оборудование данных состоит из устройства сопряжения и обмена (УСО) и нескольких, например двух, подключенных к нему устройств ввода-вывода данных (УВВД) абонентов, например персональных ЭВМ. Each KOSOD (see Fig. 7) consists of a complex of data transmission path means (KSTPD), computers, switching equipment, data terminal equipment (OOD) and auxiliary devices (control, measurements, power supply). The complex of means of the data transmission path includes error protection devices (intended for encoding the speakers by an error-correcting code) and signal conversion devices (for modulating and transmitting them via the provided communication channels). Data terminal equipment consists of a pairing and exchange device (USO) and several, for example, two, connected to it data input-output devices (ATC) of subscribers, for example, personal computers.
Коммутационный центр содержит ЭВМ и комплекс средств передачи данных (КСПД). Комплекс средств передачи данных включает КСТПД), коммутационное оборудование и вспомогательные устройства (управления, измерений, электропитания). The switching center contains a computer and a complex of data transmission facilities (KSPD). The complex of data transmission tools includes KSTPD), switching equipment and auxiliary devices (control, measurement, power supply).
Введенные i-м абонентом - отправителем внутренний адрес получателя (ВАПj) и информационную часть Тi абонентского сообщения с помощью УВВДi (известным способом, см. , например, Паппас К., Марри У. Микропроцессор 80386, Справочник. Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1993, с. 20) преобразуют в последовательность импульсов ASCII кода и пересылают в устройство сопряжения и обмена (в составе КОСОДp отправителя).Introduced by the ith subscriber-sender is the internal address of the recipient (VAP j ) and the information part T i of the subscriber message using ATCM i (in a known manner, see, for example, Pappas K., Murray W. Microprocessor 80386, Reference. Translated from English . M: Radio and communications, 1993, p. 20) are converted into a sequence of pulses of the ASCII code and sent to the interface and exchange device (as part of SOSOD p of the sender).
Ограничений на содержание информационной части Тi не накладывается, однако формат АС ограничен максимальным числом разрядов (например, 484 разряда для записи знаков в коде ASCII для заголовка вместе с информационной частью). При необходимости передачи АС большего формата его разбивают на части и передают в составе нескольких АС установленного формата.There are no restrictions on the content of the information part T i , however, the AS format is limited by the maximum number of bits (for example, 484 bits for writing characters in the ASCII code for the header along with the information part). If necessary, transferring speakers of a larger format is divided into parts and transmitted as part of several speakers of the established format.
Формирование АСi осуществляется по сигналу ввода (см. фиг. 1) с использованием таблицы соответствия (см. фиг. 2), записанной предварительно в память КОСОДp отправителя. Формирование заключается, например, путем накопления АСi определенного формата в соответствующих позициях регистра сдвига. Формат АС определяется тем, что каждая составная часть сообщения записывается на соответствующую позицию регистра. При этом длины ВАПj, ФАКДp фиксированы, а длина Тi не должна превышать установленное число импульсов в соответствующем коде. Формирование АС и МС аналогичным образом производится в существующей аппаратуре.The formation of AC i is carried out according to the input signal (see Fig. 1) using the correspondence table (see Fig. 2), previously recorded in the memory of the SOSOD p of the sender. The formation consists, for example, by accumulating AS i of a certain format in the corresponding positions of the shift register. The format of the speaker is determined by the fact that each component of the message is written to the corresponding position in the register. Moreover, the lengths of the VAP j , FACD p are fixed, and the length T i must not exceed the set number of pulses in the corresponding code. The formation of AS and MS is similarly carried out in existing equipment.
Для пересылки импульсных последовательностей внутри элементов СОД используется один из известных способов адресования, например прямая адресация, а для хранения могут применяться известные способы хранения данных в ЭВМ (см. Папас К., Марри У. Микропроцессор 80386. Справочник. Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1993, с. 11, 31). For sending pulse sequences inside SOD elements, one of the known addressing methods is used, for example direct addressing, and known methods of storing data in a computer can be used for storage (see Papas K., Murray W. Microprocessor 80386. Reference. Translated from English M .: Radio and communications, 1993, p. 11, 31).
В УСО принимаемую последовательность импульсов накапливают, например, путем записи в регистр сдвига, декодируют, определяют на основании таблицы соответствия (см. фиг. 3) физический адрес КОСОДq получателя и соответствующий ему номер конечного маршрута НКМm. Затем АСi в КСТПД кодируют, преобразуя его в импульсную последовательность циклического кода, модулируют, преобразуя АСi в сигналы данных, и передают по каналу связи на ближайший КЦn. На КЦn с помощью КСПД осуществляют обратное преобразование сигналов данных в импульсную последовательность АСi. Прием АСi осуществляют в порядке поступления импульсов, побитно, путем последовательного накапливания во входной очереди (например, в регистре сдвига). Обслуживание очереди производится в соответствии с дисциплиной FCFS (первым пришел - первым обслуживается, см. А.А. Мячев, Е.С. Алексеев. Интерфейсы и сети ЭВМ. Англо-русский толковый словарь. М.: Радио и связь, 1994). Затем принимаемое АСi (см. фиг. 4) переписывают в буферную память КЦ и идентифицируют его ФАКДq. Для идентификации ФАКДq используется предварительно записанная в памяти КЦ маршрутная таблица. Идентификация производится, например, способом побитного сравнения данных, записанных в маршрутной таблице, и импульсов АСi, записанных на соответствующих позициях в буферной памяти КЦ, и выявления несовпадений.In the USO, the received pulse sequence is accumulated, for example, by writing to the shift register, decoded, and determined on the basis of the correspondence table (see Fig. 3) the physical address of the receiver COSOD q and the corresponding number of the final NKM route m . Then AC i in KSTPD code, transforming it into a pulse sequence of a cyclic code, modulate, converting AC i into data signals, and transmit via the communication channel to the nearest CC n . On CC n using KSPD carry out the inverse conversion of data signals into a pulse sequence AS i . AC i is received in the order of arrival of the pulses, bit by bit, by sequential accumulation in the input queue (for example, in the shift register). Queue servicing is carried out in accordance with FCFS discipline (first-come-first-served, see AA Myachev, ES Alekseev. Computer Interfaces and Networks. English-Russian Dictionary of Dictionary. M: Radio and Communication, 1994). Then, the received AS i (see Fig. 4) is copied to the buffer memory of the CC and its FACD q is identified. To identify the FAKD q , a routing table previously recorded in the memory of the CC is used. Identification is carried out, for example, by a bit-wise comparison of the data recorded in the route table and the AC i pulses recorded at the corresponding positions in the CC buffer memory and detection of discrepancies.
Если анализируемый ФАКДq совпадает с одним из физических адресов КОСОД, подключенных к данному КЦ (этот случай обозначен на фиг. 4 символом "1"), то АСi переписывают в соответствующую выходную очередь НТq. Затем АСi модулируют, вновь преобразуют его в сигналы данных и передают на КОСОДq получателя. В КОСОДq принимаемые сигналы преобразуют в импульсную последовательность АСi, расформировывают его в соответствии с ВАПj выдают на УВВДj получателя. При отсутствии ВАПj в составе АСj абонентское сообщение выдается на собственное устройство ввода-вывода данных КОСОДq. Расформирование АСi осуществляется путем передачи на УВВДj получателя по адресу ВАПj, указанному в таблице соответствия КОСОД получателя, только информационной части Тi полученного АСi. При получении нового АС в адрес данного УВВД старое стирается из регистра.If the analyzed FACD q coincides with one of the physical addresses of the COSOD connected to this CC (this case is indicated by the symbol "1" in Fig. 4), then AC i is rewritten into the corresponding output queue of NT q . Then, AC i is modulated, converted again into data signals and transmitted to receiver QOSOD q . In COSOD q, the received signals are converted into a pulse sequence AS i , disbanded in accordance with the VAP j; they are transmitted to the receiver ATC j . In the absence of VAP j as part of AS j, a subscriber message is issued to their own data input-output device COSOD q . The dismantling of AC i is carried out by transmitting to the recipient UVVD j at j WAP, specified in the correspondence table KOSOD recipient, only the information part T i obtained AC i. Upon receipt of a new AS at the address of this ATC, the old one is deleted from the register.
Если же ФАКДq не принадлежит ко множеству КОСОД, подключенных к данному КЦ (данный случай обозначен на фиг. 4 символом "2"), то на основании маршрутной таблицы определяют НТs и, соответственно, НМСs, в составе которого АСi может быть передано на другой КЦ по оптимальному маршруту. Определение НТs (и соответственно НМСs) выполняется, например, способом поразрядного сравнения с содержимым маршрутной таблицы. Затем АСi переписывают в соответствующую выходную очередь НТs. Выбор маршрутов в сети осуществляют одним из известных способов.If FAKD q does not belong to the set of COSOD connected to this CC (this case is indicated by the symbol "2" in Fig. 4), then NT s and, accordingly, NMS s , which AC i can be transferred to another CC along the optimal route. The determination of NT s (and, accordingly, NMS s ) is performed, for example, by bitwise comparison with the contents of the route table. Then, AC i is rewritten into the corresponding output queue of NT s . The choice of routes in the network is carried out by one of the known methods.
Приоритет при передаче АС устанавливают условно с помощью ЭВМ КЦ, например, путем определения порядка записи АС в выходную очередь. Так, если МС уже сформировано, то АС с более высоким приоритетом, поступившее после этого, будет передаваться первым в составе следующего МС из данной выходной очереди. The priority for the transfer of speakers is set conditionally using the computer KC, for example, by determining the order of recording speakers in the output queue. So, if the MS is already formed, then the AS with a higher priority, received after that, will be transmitted first as part of the next MS from this output queue.
Если КЦ, к которому непосредственно по каналам связи подключен КОСОДq получателя, входит в состав хотя бы одного из маршрутов, формируемых на данном КЦ (т.е. если НМСs=НКМm), то АСi доводится до получателя в составе одного МС. Если же КЦ адресата не входит в состав маршрутов, формируемых на данном КЦ, то АСi передается путем перезаписи из одного МС в другое до тех пор, пока не будет передано в составе из МС по конечному маршруту - на требуемый КЦ и затем передано на соответствующий КОСОД для выдачи получателю. При этом порядок расформирования МС, записи АСi в соответствующую выходную очередь КЦ и пересылки его из этой очереди в состав другого МС устанавливается в соответствии с маршрутной таблицей и аналогичен рассмотренному. Запись (коррекцию) маршрутных таблиц в память КЦ производят только на вновь развертываемых в сети центрах и ближайших к ним КЦ, к которым они подключены непосредственно. После получения квитанции на переданное МС входящее в его состав k АС аннулируются из соответствующей выходной очереди.If the CC, to which the recipient’s COSOD q is connected directly, is part of at least one of the routes formed on this CC (i.e., if the NMS s = NKM m ), then AC i is brought to the recipient as part of one MS . If the destination address center is not part of the routes formed on this address center, AS i is transferred by rewriting from one MS to another until it is transferred as part of the MS from the final route to the required center and then transferred to the corresponding COSOD for delivery to the recipient. In this case, the order of MS disbanding, recording AC i in the corresponding output queue of the CC and forwarding it from this queue to another MS is established in accordance with the route table and is similar to that considered. Record (correction) of routing tables in the memory of the CCs is carried out only at the newly deployed centers in the network and the nearest CCs to which they are directly connected. After receiving a receipt for the transmitted MS, its constituent k ACs are canceled from the corresponding output queue.
Например, в предложенном варианте физической структуры системы обмена данными (см. фиг. 7) АС1 (КОСОД1, КЦ1) передаваемое в адрес абонента УВВД2 (КОСОД2, КЦ1) может быть передано адресату по каналам связи на КЦ1. При этом на КЦ1 производятся прием, демодуляция, декодирование и идентификация заголовка (ФАКД2). При положительном результате идентификации на основании маршрутной таблицы АС1 вновь преобразовано в обратном порядке в сигналы данных и передано на КОСОД2, где на основании таблицы соответствия по ВАП2это АС1 будет выдано на УВВД2 получателя.For example, in the proposed version of the physical structure of the data exchange system (see Fig. 7) AC 1 (COSOD 1 , CC 1 ) transmitted to the subscriber's address of ATCM 2 (COSOD 2 , CC 1 ) can be transmitted to the addressee through communication channels to CC 1 . At the same time, KC 1 receives, demodulates, decodes and identifies the header (FAKD 2 ). If the identification result is positive, based on the routing table, AC 1 is again converted in the reverse order into data signals and transmitted to COSOD 2 , where on the basis of the table of conformity according to VAP 2, this AC 1 will be issued to the ATCM 2 of the recipient.
Если же требуется передать АС1 абоненту УВВД2 КОСОД4, то в результате идентификации заголовка сообщения на КЦ1 оно будет передано в выходную очередь НТ2, откуда затем в составе МС с номером НМС2 будет доведено до КЦ2. На КЦ2 произойдет расформирование полученного МС и на основании положительного результата сравнения ФАКД4 с физическими адресами КОСОД, записанных в таблице маршрутов КЦ2, принятое АС1 будет передано получателю.If you want to transfer the AU 1 subscriber UVVD 2 KOSOD 4, the result is the identification of the message header in the CC 1, it will be transferred to the output queue HT 2, which is then a part of the MS with the number 2 the NMS will be brought to KC 2. At CC 2 , the received MS will be disbanded and based on the positive result of comparing the FACD 4 with the physical addresses of COSOD recorded in the route table of CC 2 , the received AC 1 will be transmitted to the recipient.
Если же требуется передать АС1 абонентам КЦ4, т.е. по маршруту, который не организован непосредственно от КЦ1, то АС1 будет на основании маршрутной таблицы переслано в выходную очередь НТ2, откуда затем передано в составе МС2 на промежуточный КЦ2. На КЦ2 будет произведено расформирование МС2 и в соответствии с таблицей маршрутов, записанной в памяти КЦ2, АС1 будет передано на КЦ4 в составе МС4 и затем получателю.If you want to transfer AC 1 to KC 4 subscribers, i.e. on a route that is not organized directly from KC 1 , then AC 1 will be sent to the NT 2 output queue based on the route table, from where it will then be transferred as part of MS 2 to an intermediate KC 2 . In KC 2 will be made disbandment the MS 2 in accordance with the routing table stored in the memory 2 CC, AC 1 will be transferred to the KC 4 composed of the MS 4, and then the recipient.
Предлагаемый способ распределения информационных потоков в СОД обеспечивает повышение производительности системы, готовности ее элементов и не требует увеличения объемов памяти КЦ при изменении физической структуры сети или структуры информационного обмена или при перемещениях абонентов, а также при одновременном воздействии перечисленных факторов. Положительный эффект достигается за счет инвариантности плана распределения информационных потоков в СОД к указанным изменениям. The proposed method for the distribution of information flows in the SOD provides an increase in system performance, the availability of its elements and does not require an increase in the memory of the CC when the physical structure of the network or the structure of information exchange changes or when subscribers move, as well as under the influence of the above factors. A positive effect is achieved due to the invariance of the distribution plan of information flows in the SOD to these changes.
Так, при развертывании новых КЦ нет необходимости в коррекции маршрутных таблиц в памяти всех КЦ сети, как при использовании способа-прототипа. Достаточно ограничиться коррекцией маршрутных таблиц в памяти тех КЦ, к которым привязывается новый КЦ. Иначе говоря, в памяти этих КЦ требуется установить соответствие между номером выходной очереди НТs (исходящего тракта) и номером маршрута, включающего новый КЦ (НМСs). Этот маршрут может назначаться при формировании абонентских сообщений как промежуточным (иметь номер НМСs), так и конечным (с номером НКМm). Маршрутные сообщения передаются по сети до ближайшего к новому КЦ по ранее установленным маршрутам, а из выходных очередей КЦ, ближайших к новому КЦ, - с учетом произведенных изменений в их маршрутных таблицах. Например, при развертывании нового КЦ5 (см. фиг. 7) производится коррекция не на всех КЦ в сети, а только на КЦ2 и КЦ4. При этом суммарная интенсивность своевременно передаваемой нагрузки в сети с учетом времени коррекции маршрутных таблиц на КЦ4 и КЦ5 уменьшится.So, when deploying new CCs, there is no need to correct routing tables in the memory of all CCs, as when using the prototype method. It is enough to confine ourselves to the correction of the routing tables in the memory of those CCs to which the new CC is attached. In other words, in the memory of these CCs, it is required to establish a correspondence between the number of the output queue of NT s (outgoing path) and the number of the route including the new CC (NMS s ). This route can be assigned in the formation of subscriber messages as intermediate (have the number of NMS s ), and end (with the number of NKM m ). Route messages are transmitted over the network to the nearest to the new KC by the previously established routes, and from the output queues of the KC closest to the new KC, taking into account the changes made in their route tables. For example, when a new CC 5 is deployed (see Fig. 7), correction is not made for all CCs in the network, but only for CC 2 and CC 4 . In this case, the total intensity of the timely transmitted load in the network, taking into account the correction time of the routing tables at KC 4 and KC 5, will decrease.
Пусть, например, интенсивность нагрузки на направлениях связи между каждой парой КЦ составляет λij = 1 сообщ./с. (т.е. сообщения передаются с интервалом в tс = 1 с). Производительность системы обмена данными, содержащей 4 КЦ, связанных между собой пятью каналами связи, может быть вычислена следующим образом:
где
i, j = 1,2,..N,
N = 4 - число КЦ в данной сети передачи данных;
i, j - номера КЦ, связанных непосредственно друг с другом каналами связи.Suppose, for example, that the load intensity in the communication directions between each pair of CC is λ ij = 1 message / s. (i.e. messages are transmitted at intervals of t s = 1 s). The performance of a data exchange system containing 4 CC connected by five communication channels can be calculated as follows:
Where
i, j = 1,2, .. N,
N = 4 - the number of CC in this data network;
i, j - CC numbers connected directly to each other by communication channels.
При этом интенсивность обмена между КОСОД и КЦ полагаем неизменной, значительно меньшей по сравнению с интенсивностью обмена между КЦ. In this case, the exchange rate between COSOD and CC is assumed to be unchanged, significantly lower compared to the exchange rate between CC.
При использовании способа-прототипа для подключения нового КЦ5 к сети потребуется произвести коррекцию маршрутных таблиц на всех КЦ в сети. На проведение коррекции вручную требуется tк = 60-120 с. Следовательно, производительность СОД будет равна:
т. е. производительность уменьшилась в 5/0,082 ≈ 61 раз. Готовность каждого КЦ будет также снижена на время tк коррекции маршрутных таблиц. Иначе говоря, все центры сети будут не готовы к информационному обмену в течение 60 с с момента подключения нового КЦ.When using the prototype method to connect the new KTs 5 to the network, it will be necessary to correct the routing tables on all KTs in the network. Manual correction requires t k = 60-120 s. Therefore, the performance of SOD will be equal to:
i.e., productivity decreased by 5 / 0.082 ≈ 61 times. The readiness of each CC will also be reduced by time t to correct route tables. In other words, all the centers of the network will not be ready for information exchange within 60 s from the moment of connection of the new CC.
При применении нового способа коррекция маршрутных таблиц производится только на КЦ2 и КЦ4. Поэтому производительность СОД будет равна
Таким образом, выигрыш в производительности при использовании нового способа в данном случае составляет 1,066/0,082 = 13 раз. Причем положительный эффект от внедрения предлагаемого способа возрастает при увеличении сложности физической структуры сети передачи данных или времени, требуемого на проведение коррекции маршрутных таблиц, или при уменьшении числа КЦ привязки новых центров, а также при одновременном влиянии всех перечисленных факторов.When applying the new method, the correction of the routing tables is carried out only at KC 2 and KC 4 . Therefore, the performance of SOD will be equal to
Thus, the performance gain when using the new method in this case is 1.066 / 0.082 = 13 times. Moreover, the positive effect of the implementation of the proposed method increases with increasing complexity of the physical structure of the data network or the time required to correct route tables, or with a decrease in the number of CCs for linking new centers, as well as with the simultaneous influence of all of the above factors.
При сокращении сети (выходе из строя КЦ) изменений маршрутных таблиц в памяти КЦ производить не требуется. В этих случаях достаточно разослать по сети служебное сообщение о произошедшем сокращении для исключения передачи АС в адрес абонентов выключенного КЦ. When the network is reduced (CC failure), changes to the routing tables in the CC memory are not required. In these cases, it is enough to send a service message about the reduction that has occurred over the network to exclude the transfer of speakers to the subscribers of the turned-off CC.
Инвариантность плана распределения информационных потоков при изменении структуры информационного обмена достигается за счет соответствующего изменения темпа генерирования МС на каждом маршруте в соответствии с выражением Tмс ≤Ktас. Кроме того, для предотвращения изменений маршрутных таблиц в ней предусматривают резервные маршруты, записывая их отдельной строкой в таблице, например, следующей после основного. При увеличении tас в одной из выходных очередей тем самым обеспечивается возможность без просмотра всей маршрутной таблицы и перебора альтернативных вариантов маршрутов передавать АС по резервным маршрутам. Следовательно, в таких случаях не требуется увеличивать объем памяти КЦ или увеличивать производительность процессора. Наличие резервных маршрутов не снижает функциональных возможностей предлагаемого способа.The invariance of the distribution plan of information flows when changing the structure of information exchange is achieved due to a corresponding change in the rate of generation of MS on each route in accordance with the expression T ms ≤Kt ac . In addition, to prevent changes to the route tables, backup routes are provided in it, writing them as a separate line in the table, for example, following the main one. With an increase in t ac in one of the output queues, this makes it possible, without looking at the entire routing table and enumerating alternative route options, to transmit ACs along reserve routes. Therefore, in such cases, it is not necessary to increase the memory capacity of the CC or increase the processor performance. The availability of backup routes does not reduce the functionality of the proposed method.
При перемещении каждого абонента по сети и подключении его к КЦ, принадлежащему множеству маршрутов (НКМm), записанных в памяти УСО этого абонента, коррекции маршрутных таблиц в КЦ не требуется. Корректируются только таблицы соответствия в УСО переместившегося абонента. Для подключения новых абонентов на КЦ предусматриваются свободные порты (шлюзы). Поэтому при подключении абонентов к КЦ, не принадлежащим множеству маршрутов, записанных в памяти абонентских УСО, изменение маршрутной таблицы того КЦ, к которому подключился переместившийся или новый абонент, не производится. Новый абонент рассылает по сети служебное сообщение о месте своего подключения. Тем самым обеспечивается повышение готовности КЦ.When moving each subscriber through the network and connecting him to the CC belonging to the set of routes (NKM m ) recorded in the USO's memory of this subscriber, correction of the routing tables in the CC is not required. Only the correspondence tables in the ODR of the moving subscriber are adjusted. To connect new subscribers to the CC, free ports (gateways) are provided. Therefore, when connecting subscribers to the CC that does not belong to the set of routes recorded in the memory of the subscriber USO, the routing table of that CC to which the roaming or new subscriber is connected is not changed. The new subscriber sends a service message about the place of connection via the network. This ensures an increase in the readiness of the CC.
Внедрение предлагаемого способа дополнительно обеспечивает снижение требуемого объема работ по технической эксплуатации КЦ. Коммутаторы сообщений КЦ требуют не постоянного, а периодического обслуживания за счет уменьшения числа корректировок маршрутных таблиц. The implementation of the proposed method further reduces the required amount of work on the technical operation of the CC. CC message switches do not require constant, but periodic maintenance by reducing the number of routing table corrections.
Система обмена данными при использовании предлагаемого способа строится в соответствии в известными способами маршрутизации, управления нагрузкой и адресования в СОД (см. соответственно, например, Советов Б.Я., Яковлев С.А. Построение сетей интегрального обслуживания. Л.: Машиностроение, Лен. отд-е, 1990, с. 218-251, 252-266 и Ларионов А.М., Майоров С.А., Новиков Г.И. Вычислительные комплексы, системы, сети. Учебник для Вузов Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отд-е, 1987, с. 143-145). Наиболее подробно вопросы управления нагрузкой изложены в книгах (см., например, Мизин И.А., Кулешов А.П., Богатырев В. А. Современное состояние проблемы управления потоками в сетях пакетной коммутации (датаграммный режим). М.: ВИНИТИ, 1981, с. 52; Гинзбург Б. М. Оптимальная маршрутизация в сетях пакетной коммутации с децентрализованным управлением. - В кн.: Тезисы докладов III Всесоюзного симпозиума по проблемам управления на сетях и узлах связи. М.: 1978, с. 63-67). Принципы построения сетей передачи данных изложены в книге: Ларионов А.М., Майоров С. А., Новиков Г.И. Вычислительные комплексы, системы, сети. Учебник для ВУЗов. Л. : Энергоатомиздат, Ленинградское отд-е, 1987, с. 156-164. Структура передаваемых в СОД АС описана там же, с. 167-168. The data exchange system using the proposed method is constructed in accordance with the known routing, load control and addressing methods in the SOD (see, for example, Sovetov B.Ya., Yakovlev SA Construction of integrated service networks. L .: Engineering, Len Department, 1990, pp. 218-251, 252-266, and Larionov AM, Mayorov SA, Novikov GI Computational complexes, systems, networks, Textbook for Universities L .: Energoatomizdat, Leningradskoye Otdel, 1987, p. 143-145). The most detailed issues of load control are described in books (see, for example, Mizin I.A., Kuleshov A.P., Bogatyrev V.A. Current status of the problems of flow control in packet switching networks (datagram mode). M .: VINITI, 1981, p. 52; BM Ginzburg, Optimal Routing in Packet Switching Networks with Decentralized Control, In the book: Abstracts of the III All-Union Symposium on Control Problems on Communication Networks and Nodes, Moscow: 1978, pp. 63-67 ) The principles of building data transmission networks are described in the book: Larionov A.M., Mayorov S.A., Novikov G.I. Computing complexes, systems, networks. Textbook for high schools. L.: Energoatomizdat, Leningrad Department, 1987, p. 156-164. The structure of the ACs transmitted to the SOD is described there, p. 167-168.
Техническая реализация заявляемого способа возможна на существующей технической базе за счет изменения порядка функционирования УСО абонентских КОСОД и ЭВМ КЦ. Средства КОСОД, применяемые каналы связи, аппаратура передачи данных и УСО охарактеризованы там же, с. 109-112, 112-114, 115-118 и 119 соответственно. Абонентские УВВД могут быть выполнены в соответствии с их описанием (см. там же, с. 121). Принципы построения программного обеспечения КОСОД приведены там же, с. 123. Структура СОД представлена там же, с. 125-128. Архитектура и физическая структура КЦ описаны в книге: Арипов М.Н., Захаров Г. П. , Малиновский С.Т. Проектирование и техническая эксплуатация систем передачи дискретных сообщений. Учебное пособие для ВУЗов. М.: Радио и связь, 1980, с. 157-161, а также в книге: Советов Б.Я., Яковлев С.А. Построение сетей интегрального обслуживания. Л.: Машиностроение, Лен. отд-е, 1990, с. 301, 308. Там же приведена характеристика существующих сетей передачи данных с коммутацией пакетов. Принцип реализации дисциплины обслуживания FCFS (First Come First Serted - первым пришел - первым обслуживается), реализуемой на КЦ в существующих СОД, описан в книге: Башарин Г.П., Бочаров П.П. , Коган Ч. А. Анализ очередей в вычислительных сетях. Теория и методы расчета. М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит. 1989, с. 33-34, а также Ларионов А. М., Майоров С.А., Новиков Г.И. Вычислительные комплексы, системы, сети. Учебник для ВУЗов. Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отд-е, 1987, с. 21. ЭВМ КЦ и КОСОД могут быть реализованы на базе процессора 80386 в соответствии с рекомендациями, изложенными в книге: Папас К., Марри У. Микропроцессор 80386. Справочник. Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1993, с. 11-15, 22-31. Оконечное оборудование данных может быть реализовано в соответствии с рекомендациями МККТТ Х.25 (см., например, Мизин И.А., Богатырев В.А., Кулешов А. П. Сети коммутации пакетов. Под ред. В.С. Семенихина. М.: Радио и связь, 1986, с. 163-266). Ввод-вывод данных организуется с использованием одного из известных способов (см. , например, Вычислительные машины, системы и сети. Учебник. А. П. Пятибратов, С.Н. Беляев, Г.М. Козырева и др. Под ред. проф. Пятибратова. М.: Финансы и статистика, 1991, с. 254). Technical implementation of the proposed method is possible on the existing technical basis by changing the operating procedure of the USO of subscriber COSOD and computer KC. COSOD means, used communication channels, data transmission equipment and ODR are characterized in the same place, p. 109-112, 112-114, 115-118 and 119, respectively. Subscriber ATC can be performed in accordance with their description (see ibid., P. 121). The principles of construction of the COSOD software are given in the same place, p. 123. The structure of ODS is presented there, p. 125-128. The architecture and physical structure of the CC are described in the book: Aripov M.N., Zakharov G.P., Malinovsky S.T. Design and technical operation of discrete message transmission systems. Textbook for high schools. M .: Radio and communications, 1980, p. 157-161, as well as in the book: Sovetov B.Ya., Yakovlev S.A. Building Integrated Services Networks. L .: Engineering, Len. Otdel, 1990, p. 301, 308. The characteristics of existing packet-switched data networks are also given there. The principle of implementing the FCFS service discipline (First Come First Serted - first-come-first-served), implemented at the CC in existing SODs, is described in the book: Basharin G.P., Bocharov P.P. , Kogan, Ch. A. Queue Analysis in Computer Networks. Theory and methods of calculation. M .: Science, Ch. ed. Phys.-Math. lit. 1989, p. 33-34, as well as Larionov A.M., Mayorov S.A., Novikov G.I. Computing complexes, systems, networks. Textbook for high schools. L .: Energoatomizdat, Leningrad Department, 1987, p. 21. Computer KC and COSOD can be implemented on the basis of the processor 80386 in accordance with the recommendations set forth in the book: Papas K., Murray W. Microprocessor 80386. Reference. Per. from English M .: Radio and communication, 1993, p. 11-15, 22-31. Data terminal equipment can be implemented in accordance with the recommendations of CCITT X.25 (see, for example, Mizin I.A., Bogatyrev V.A., Kuleshov A.P. Packet switching networks. Edited by V.S. Semenikhin. M .: Radio and communications, 1986, p. 163-266). Data input-output is organized using one of the known methods (see, for example, Computing machines, systems and networks. Textbook. A. P. Pyatibratov, S. N. Belyaev, G. M. Kozyreva, etc. Ed. By prof. Pyatibratova, Moscow: Finance and Statistics, 1991, p. 254).
Claims (2)
Тм . с ≤ К та . с,
где Тм . с - временной период передачи маршрутных сообщений от данного коммутационного центра;
tа . с - средняя величина промежутка времени между поступлениями абонентских сообщений в соответствующую входную очередь;
К - максимальное число абонентских сообщений, которое может быть передано одновременно в составе маршрутного сообщения, К = 1, 2, 3 ....2. The method according to claim 1, characterized in that the time period for the transmission of routing messages on each route is set in accordance with the inequality
T m. s ≤ K t a . with
where T m. c - the time period for the transfer of routing messages from this switching center;
t a . C is the average value of the time interval between receipt of subscriber messages in the corresponding input queue;
K - the maximum number of subscriber messages that can be transmitted simultaneously as part of a routing message, K = 1, 2, 3 ....
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95119504A RU2108679C1 (en) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | Method of distribution of information fluxes in data exchange systems |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95119504A RU2108679C1 (en) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | Method of distribution of information fluxes in data exchange systems |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95119504A RU95119504A (en) | 1998-02-20 |
| RU2108679C1 true RU2108679C1 (en) | 1998-04-10 |
Family
ID=20173899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95119504A RU2108679C1 (en) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | Method of distribution of information fluxes in data exchange systems |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2108679C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7472194B2 (en) | 2002-06-28 | 2008-12-30 | Qualcomm Incorporated | Data channel resource optimization for devices in a network |
| RU2486686C2 (en) * | 2008-06-26 | 2013-06-27 | Пежо Ситроен Отомобиль Са | Method, gateway block and tool for remote file upload |
-
1995
- 1995-11-21 RU RU95119504A patent/RU2108679C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Мизин И.А., Уринсон Л.С., Храмешин Г.К. Передача информации в сетях с коммутацией сообщений. - М.: Связь, 1977, с. 284 - 317. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7472194B2 (en) | 2002-06-28 | 2008-12-30 | Qualcomm Incorporated | Data channel resource optimization for devices in a network |
| RU2486686C2 (en) * | 2008-06-26 | 2013-06-27 | Пежо Ситроен Отомобиль Са | Method, gateway block and tool for remote file upload |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1317011C (en) | Data processing system | |
| KR19990044883A (en) | Asynchronous transmission mode (ATM) QoS extension method over local area network and apparatus therefor | |
| EP0281757B1 (en) | Message transfer system and method | |
| US4907220A (en) | Process for the establishment of virtual connections passing through switching matrices of a multi-stage switching system | |
| US4476347A (en) | Method and circuit arrangement for transmitting communication signals between switching centers of first and second switching networks operating with different transmission procedures | |
| JPH0730541A (en) | Communication system | |
| US4551834A (en) | Method and system for communicating over an open communication network | |
| US3732548A (en) | Switching center for a data network | |
| RU2108679C1 (en) | Method of distribution of information fluxes in data exchange systems | |
| JPS61140253A (en) | Packet transfer system | |
| US5317633A (en) | Exchanging system and method of establishing data call thereof | |
| US4550401A (en) | Delivery information packet switching system | |
| US6418120B1 (en) | Congestion avoidance mechanism for ATM switches | |
| US6553035B1 (en) | Apparatus and method for queuing data | |
| US5654965A (en) | ATM communication network system with common system information storage | |
| US5787075A (en) | Switched multi-megabit digital service switching apparatus | |
| US5479399A (en) | Method for servicing a trunkline among data connections having different data rates wherein all data connections are given fair allocation to the trunkline | |
| US4013843A (en) | Marker for extending calls to remote junctions in a telecommunications system | |
| US3377431A (en) | Telephone systems with separate signalling circuits | |
| GB1581061A (en) | Data storage system | |
| CA1107401A (en) | Data storage systems | |
| JPH05327704A (en) | Broadcast system and message generating device | |
| Cotton | Perspective on Trends in Electronic Communication | |
| EP1009129A2 (en) | System and method for assigning labels in a data transmission network using label switching | |
| JPS6147477B2 (en) |