RU2671623C1 - Apparatus for evaluating efficiency of data exchange of communication system - Google Patents

Apparatus for evaluating efficiency of data exchange of communication system Download PDF

Info

Publication number
RU2671623C1
RU2671623C1 RU2017126838A RU2017126838A RU2671623C1 RU 2671623 C1 RU2671623 C1 RU 2671623C1 RU 2017126838 A RU2017126838 A RU 2017126838A RU 2017126838 A RU2017126838 A RU 2017126838A RU 2671623 C1 RU2671623 C1 RU 2671623C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
communication system
output
efficiency
input
calculator
Prior art date
Application number
RU2017126838A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Михайлович Межуев
Дмитрий Леонидович Стуров
Никита Евгеньевич Косниковский
Евгений Николаевич Лебедев
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2017126838A priority Critical patent/RU2671623C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2671623C1 publication Critical patent/RU2671623C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to telecommunications, in particular to devices for evaluating the efficiency of data exchange in communication systems. Device comprises a meter-calculator unit of the data transmission efficiency of a communication system , first and second controllable keys, first and second memory devices, first and second difference calculators, first and second calculators of a module, first, second and third comparison circuits, a switch, an input traffic increment threshold value calculator and a divider.
EFFECT: increase in the accuracy of the evaluation of the efficiency of data exchange of the communication system when the input traffic changes due to the speed determination and direction of the change in the data efficiency of the communication system.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике электросвязи, в частности к устройствам оценки информационного обмена (информационной эффективности) систем связи. Оно может быть использовано при создании новых и совершенствовании существующих каналов связи, узлов коммутации, автоматизированных систем управления, локальных вычислительных сетей, сетей связи с коммутацией сообщений, сетей связи с коммутацией пакетов, в том числе быстрой коммутацией пакетов.The invention relates to telecommunication technology, in particular to devices for assessing information exchange (information efficiency) of communication systems. It can be used to create new and improve existing communication channels, switching nodes, automated control systems, local area networks, communication networks with message switching, communication networks with packet switching, including fast packet switching.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство, используемое для реализации способа оценки информационной эффективности системы связи и представленное в патенте RU №2477928, МПК H04L 29/00, 20.03.2013. Бюл. №8. Устройство содержит блоки измерителя-вычислителя универсального параметра для оценки информационной эффективности системы связи: блок измерения количества сообщений в системе связи, блок измерения производительности системы связи, вычисления кибернетической мощности, блок измерения емкостей буферов, блок измерения пропускных способностей, блок вычисления полной кибернетической мощности и блок вычисления КПД.The closest in technical essence to the claimed invention is a device used to implement the method for evaluating the information efficiency of a communication system and is presented in patent RU No. 2477928, IPC H04L 29/00, 03.20.2013. Bull. Number 8. The device contains blocks of a universal parameter measuring and calculating unit for evaluating the information efficiency of a communication system: a unit for measuring the number of messages in a communication system, a unit for measuring the performance of a communication system, calculating cybernetic power, a unit for measuring buffer capacities, a unit for measuring throughputs, a unit for calculating the total cybernetic power, and a unit efficiency calculations.

Недостатком прототипа является низкая точность оценки информационной эффективности системы связи при изменении входного трафика.The disadvantage of the prototype is the low accuracy of evaluating the information efficiency of a communication system when changing input traffic.

Предлагаемое устройство предназначено для достижения технического результата, заключающегося в повышении точности оценки эффективности информационного обмена системы связи при изменении входного трафика за счет определения скорости и направления изменения информационной эффективности системы связи, а также режима работы системы связи в смысле информационного обмена.The proposed device is intended to achieve a technical result, which consists in increasing the accuracy of evaluating the effectiveness of information exchange of a communication system when the input traffic changes by determining the speed and direction of change in the information efficiency of the communication system, as well as the mode of operation of the communication system in the sense of information exchange.

Технический результат достигается тем, что в устройстве оценки эффективности информационного обмена системы связи, содержащем блок измерителя-вычислителя КПД передачи информации системы связи, согласно изобретению дополнительно введены, последовательно соединенные, первый управляемый ключ, первое запоминающее устройство, первый вычислитель разности, первый вычислитель модуля, первая схема сравнения, первый выход которой является вторым выходом устройства, а также последовательно соединенные второе запоминающее устройство, второй вычислитель разности, второй вычислитель модуля, вторая схема сравнения и коммутатор, выход которого соединен с управляющими входами блока измерителя-вычислителя КПД передачи информации системы связи, второго вычислителя разности и первого управляемого ключа, кроме того, введены вычислитель порогового значения приращения входного трафика, соединенный со вторым входом второй схемы сравнения, и последовательно соединенные делитель, выход которого является первым выходом устройства, второй управляемый ключ и третья схема сравнения, выходы которой являются третьим и четвертым выходами устройства, причем выходы первого и второго вычислителей разности соединены соответственно с первым и вторым входами делителя, а второй выход первой схемы сравнения с управляющим входом второго управляемого ключа.The technical result is achieved by the fact that in the device for evaluating the effectiveness of information exchange of a communication system, comprising a measuring and calculating unit for transmitting information efficiency of a communication system, according to the invention, additionally introduced are serially connected, a first controlled key, a first storage device, a first difference calculator, a first module calculator, the first comparison circuit, the first output of which is the second output of the device, as well as the second storage device connected in series, the second a difference calculator, a second module calculator, a second comparison circuit and a switch, the output of which is connected to the control inputs of the measuring and calculating unit of the communication system information transmitting efficiency, the second difference calculator and the first managed key; in addition, a threshold increment calculator of input traffic connected to the second input of the second comparison circuit, and a series-connected divider, the output of which is the first output of the device, the second managed key and the third comparison circuit, you ode which are the third and fourth output device, wherein the first and second outputs of the difference calculators are respectively connected to first and second inputs of the divider, the second output of the first comparison circuit to the control input of the second controllable switch.

Отличительный признак, касающийся дополнительного введения вычислителя порогового значения приращения входного трафика, последовательно соединенных первого управляемого ключа, первого запоминающего устройства, первого вычислителя разности, первого вычислителя модуля, первой схемы сравнения и последовательно соединенных второго запоминающего устройства, второго вычислителя разности, второго вычислителя модуля, второй схемы сравнения и коммутатора, а также последовательно соединенных делителя, второго управляемого ключа и третьей схемы сравнения, поясняется следующим. На вход первого управляемого ключа с выхода блока измерителя-вычислителя КПД передачи информации системы связи, выполненного по схеме, представленной в прототипе [RU №2571917, H04L 29/00, 27.12.2015 Бюл. №36], подают первое значение КПД передачи информации системы связи - η1. При этом ключ замкнут в первом положении. С выхода первого управляемого ключа направляют значение η1, в первое запоминающее устройство, где осуществляют его запоминание. Одновременно с этим подают первое значение входного трафика γвх 1 в системе связи (при котором вычислено η1) на второе запоминающее устройство, которое также запоминают. После чего через заданный интервал времени tзад, определяемый условиями информационного обмена [Пасечников И.И. Методология анализа и синтеза предельно нагруженных информационных сетей: Монография. - М.: Машиностроение-1, 2004. - С. 136 - 141], подают из системы связи второе (текущее) значение входного трафика γвх 2 на второй вход второго вычислителя разности, на первый вход которого направляют первое значение входного трафика γвх 1 из второго запоминающего устройства. В вычислителе разности определяют приращение входного трафика Δγвх=γвх2-γвх1 и подают его во второй вычислитель модуля, где находят |Δγвх|. Полученное значение |Δγвх| направляют во вторую схему сравнения, где его сравнивают его с пороговым значением Δγвх пор = Nkan ⋅ Δγвx min, определяемым в вычислителе порогового значения приращения входного трафика, где Nkan - число каналов связи блока устройств передачи информации системы связи, Δγвx min - минимальное приращение интенсивности входного трафика в каждом канале связи, равное величине 1 пакет/с [Межуев A.M. Тензорные методы в теории оценки информационной эффективности и анализа элементов цифровых радиосетей (монография). - Тамбов: Интеграция, 2008 г. - С. 144-148]. В случае если |Δγвх| ≥ Δγвх пор, то подают сигнал на коммутатор, в противном случае сигнал на коммутатор не подают. При наличии сигнала на входе коммутатора он формирует управляющий сигнал, который направляют на управляющие входы: измерителя-вычислителя КПД передачи информации системы связи, второго вычислителя разности и первого управляемого ключа. При поступлении управляющего сигнала в блоке измерителя-вычислителя КПД передачи информации системы связи вычисляют второе значение КПД передачи информации системы связи η2 (при текущем значении входного трафика γвх 2) и подают его на первый управляемый ключ, который по тому же управляющему сигналу замыкается во второе положение, направляя η2 на второй вход первого вычислителя разности. Одновременно с этим на первый вход первого вычислителя разности подают первое значение КПД передачи информации η1 из первого запоминающего устройства и по поступившим значениям (η1, η2) вычисляют приращение КПД передачи информации системы связи Δη=η2-η1. Полученное значение направляют на первый вход делителя и первый вычислитель модуля, где определяют |Δη|. Кроме того, при поступлении управляющего сигнала на второй вычислитель разности, сигнал с его выхода (Δγвх) подают на второй вход делителя. В делителе производят операцию деления полученных значений Δη на Δγвх и определяют тангенс угла полосовой эффективности системы связи

Figure 00000001
, по значениям которого оценивают скорость (величина параметра), и направление (знак параметра) изменения информационной эффективности системы связи и выдают на его выход, являющийся первым выходом устройства. Кроме того, сигнал с выхода делителя подают на вход второго управляемого ключа, который первоначально находится в первом (разомкнутом) положении. С выхода первого вычислителя модуля значение |Δη| направляют на вход первой схемы сравнения, где его сравнивают с пороговым уровнем приращения КПД Δηдоп=0,1%, который определяется системно-техническими характеристиками системы связи для конкретных условий информационного обмена [Межуев A.M. Интервальная оценка качества информационного обмена в цифровых радиосетях. - Воронеж: Вестник ВИ ФСИН, №2, 2015. - С. 21-26]. В случае если значение |Δη|≤0,1%, то на первый выход первой схемы сравнения, являющийся вторым выходом устройства, выдают сигнал, который определяет, что система связи работает в оптимальном режиме информационного обмена. В противном случае (|Δη|>0,1%), сигнал на первый выход не подают, а формируют сигнал на втором выходе первой схемы сравнения и подают его на управляющий вход второго управляемого ключа, который по его приходу замыкается (переключается во второе положение) и пропускает сигнал tgα с выхода делителя на вход третьей схемы сравнения. В третьей схеме сравнения сравнивают полученное значение tgα с пороговым уровнем 0. Если tgα<0, то на первый выход третьей схемы сравнения, являющийся третьим выходом устройства, выдают сигнал, который определяет, что система связи работает в перенапряженном режиме информационного обмена. В противном случае (tgα>0) на второй выход третьей схемы сравнения, являющийся четвертым выходом устройства, выдают сигнал, который определяет, что система связи работает в недонапряженном режиме информационного обмена.A distinctive feature related to the additional introduction of the input traffic increment threshold value calculator, the first managed key, the first memory device, the first difference calculator, the first module calculator, the first comparison circuit and the second memory device, the second difference calculator, the second module calculator, and the second comparison schemes and a switch, as well as a series-connected divider, a second managed key and a third the comparison circuit will be explained as follows. At the input of the first managed key from the output of the meter-calculator block, the efficiency of transmitting information of a communication system made according to the scheme presented in the prototype [RU No. 2571917, H04L 29/00, 12/27/2015 Bull. No. 36], submit the first value of the efficiency of transmission of information of the communication system - η 1 . In this case, the key is locked in the first position. From the output of the first managed key, the value η 1 is sent to the first storage device, where it is stored. At the same time, the first value of the input traffic γ in 1 in the communication system (at which η 1 is calculated) is supplied to the second storage device, which is also stored. Then, after a given time interval t back , determined by the conditions of information exchange [Pasechnikov I.I. Methodology of analysis and synthesis of extremely loaded information networks: Monograph. - M .: Mechanical-1, 2004. - P. 136 - 141], is supplied from the second communication system (current) value of the input Rin traffic γ 2 at the second input of the second difference calculator, a first input of which is fed a first value input traffic γ Rin 1 from the second storage device. The difference calculator determines the increment input Rin traffic Δγ = γ -γ In1 In2 and fed it to the second computer unit, where they find | Δγ Bx |. The resulting value | Δγ I | sent to the second comparison scheme, where it is compared with the threshold value Δγ input pore = N kan ⋅ Δγ x min min , determined in the calculator of the threshold value of the input traffic increment, where N kan is the number of communication channels of the block of communication devices of the communication system, Δγ x min - the minimum increment in the input traffic intensity in each communication channel, equal to 1 packet / s [Mezhuev AM Tensor methods in the theory of evaluating information efficiency and analysis of digital radio network elements (monograph). - Tambov: Integration, 2008 - S. 144-148]. If | is Ay Bx | Rin ≥ Δγ then, the signal is fed to the switch, otherwise the signal is not supplied to the switch. If there is a signal at the input of the switch, it generates a control signal, which is sent to the control inputs: meter-calculator of the efficiency of transmitting information of the communication system, the second calculator of the difference and the first managed key. At receipt of a control signal to a second value efficiency transmission system communication η 2 (at the current input traffic γ Rin 2) block meter-calculating efficiency handoff system information calculated and fed it to the first controllable switch, which is on the same control signal closes in the second position, directing η 2 to the second input of the first calculator of the difference. At the same time, the first value of the information transfer efficiency η 1 from the first storage device is supplied to the first input of the first difference calculator, and the increment of the communication system information transmission efficiency Δη = η 2 -η 1 is calculated from the received values (η 1 , η 2 ). The resulting value is sent to the first input of the divider and the first calculator of the module, where | Δη | is determined. Furthermore, when the control signal arrives at the second difference calculator, with its output signal (Δγ Rin) is fed to the second input of the divider. In the divider, the operation of dividing the obtained values of Δη by Δγ in and performing the tangent of the angle of the strip efficiency of the communication system is determined
Figure 00000001
, the values of which evaluate the speed (value of the parameter), and the direction (sign of the parameter) of the change in the information efficiency of the communication system and give it to the output, which is the first output of the device. In addition, the signal from the output of the divider is fed to the input of the second managed key, which is initially in the first (open) position. From the output of the first module calculator, the value | Δη | sent to the input of the first comparison scheme, where it is compared with the threshold level of efficiency increment Δη add = 0.1%, which is determined by the system-technical characteristics of the communication system for specific conditions of information exchange [Mezhuev AM Interval assessment of the quality of information exchange in digital radio networks. - Voronezh: Bulletin of the VI FSIN, No. 2, 2015. - P. 21-26]. If the value | Δη | ≤0.1%, then a signal is output to the first output of the first comparison circuit, which is the second output of the device, which determines that the communication system is operating in the optimal mode of information exchange. Otherwise (| Δη |> 0.1%), the signal is not supplied to the first output, but a signal is generated at the second output of the first comparison circuit and fed to the control input of the second managed key, which closes upon its arrival (switches to the second position ) and passes the signal tgα from the output of the divider to the input of the third comparison circuit. In the third comparison circuit, the obtained value of tgα is compared with a threshold level of 0. If tgα <0, then a signal is output to the first output of the third comparison circuit, which is the third output of the device, which determines that the communication system is operating in an overloaded information exchange mode. Otherwise (tgα> 0), a signal is output to the second output of the third comparison circuit, which is the fourth output of the device, which determines that the communication system is operating in an under-stressed mode of information exchange.

Проведенные исследования показывают, что определение скорости и направления изменения информационной эффективности системы связи при изменении входного трафика обеспечивает повышение точности оценки эффективности информационного обмена (на величину приращения Δη), а нахождение режима работы системы связи позволяет выработать комплекс практических мероприятий, направленных на повышение информационной эффективности системы связи при текущем значении входного трафика [Межуев A.M., Пасечников И.И. «Тангенс угла полосовой эффективности при решении задачи оценки качества работы информационной сети» Тамбов: Вестник Тамбовского Университета, том 21, вып. 6, 2016. - С. 2340-2346]. Использование уточненной оценки информационной эффективности на основе параметра тангенс угла полосовой эффективности (как показывают результаты многочисленного моделирования) при одномодальном характере зависимости КПД передачи информации от входного трафика, позволяет найти область эффективной работы системы связи в смысле информационного обмена (максимум функции η(γвх) при tgα ≈ 0 с учетом принятого допуска Δη ≤ 0,1%) при решении задач адаптации системы связи к условиям информационного обмена [Межуев A.M. Совместное решение задач алгоритмической и структурной адаптации в инфокоммуникационных системах. - С.-Пб.: Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли, Т. 7, №6, 2015. - С. 36-43]. Кроме того, изобретение может быть использовано для оценки степени устойчивости системы связи к изменениям интенсивности входного трафика в условиях высокой информационной нагрузки [Пасечников И.И. Методология анализа и синтеза предельно нагруженных информационных сетей: Монография. - М.: Машиностроение-1, 2004. - С. 32-36].Studies have shown that determining the speed and direction of change in the information efficiency of a communication system when input traffic changes provides an increase in the accuracy of evaluating the effectiveness of information exchange (by the increment Δη), and finding the operating mode of a communication system allows you to develop a set of practical measures aimed at improving the information efficiency of the system communication at the current value of the input traffic [Mezhuev AM, Pasechnikov I.I. “The tangent of the angle of strip efficiency in solving the problem of assessing the quality of the information network” Tambov: Bulletin of the Tambov University, vol. 21, no. 6, 2016. - S. 2340-2346]. Using a refined estimate of information efficiency based on the tangent of the strip efficiency angle parameter (as shown by the results of numerous simulations) with a single-mode dependence of the information transfer efficiency on the input traffic allows us to find the effective communication system in the sense of information exchange (maximum of the function η (γ in ) for tgα ≈ 0 taking into account the accepted tolerance Δη ≤ 0.1%) when solving problems of adapting a communication system to the conditions of information exchange [Mezhuev AM Joint solution of problems al rhythmic and structural adaptation in infocommunication systems. - S.-Pb .: High technology in space research of the Earth, T. 7, No. 6, 2015. - P. 36-43]. In addition, the invention can be used to assess the degree of stability of the communication system to changes in the intensity of input traffic in conditions of high information load [Pasechnikov I.I. Methodology of analysis and synthesis of extremely loaded information networks: Monograph. - M.: Mechanical Engineering-1, 2004. - S. 32-36].

В дальнейшем изобретение поясняется описанием примеров его выполнения и прилагаемым чертежом, на котором фигура изображает схематический чертеж устройства оценки эффективности информационного обмена системы связи, согласно изобретению.The invention is further illustrated by a description of examples of its implementation and the accompanying drawing, in which the figure depicts a schematic drawing of a device for evaluating the effectiveness of information exchange of a communication system according to the invention.

Устройство оценки эффективности информационного обмена системы связи (фигура) содержит:A device for evaluating the effectiveness of information exchange of a communication system (figure) contains:

блок измерителя-вычислителя КПД 1, предназначенный для определения значения КПД передачи информации системы связи, может быть выполнен, например, на микроконтроллере [Микушин А.В., Сажнев A.M., Сединин В.И. Цифровые устройства и микропроцессоры. - С.-Пб.: БХВ - Петербург, 2010. - 832 с.];the efficiency meter-calculator unit 1, designed to determine the value of the efficiency of transmitting information of a communication system, can be performed, for example, on a microcontroller [Mikushin A.V., Sazhnev A.M., Sedinin V.I. Digital devices and microprocessors. - S.-Pb .: BHV - Petersburg, 2010. - 832 p.];

управляемый ключ 2.1, предназначенный для коммутации полученных в блоке измерителя-вычислителя КПД 1 значений η1 и η2 на входы запоминающего устройства 3.1 и вычислителя разности 4.1 (по управляющему сигналу с коммутатора 8) соответственно;managed key 2.1, intended for switching the values η 1 and η 2 received in the block of the meter-calculator of efficiency 1 to the inputs of the memory device 3.1 and the difference calculator 4.1 (by the control signal from switch 8), respectively;

управляемый ключ 2.2, предназначенный для коммутации значения tgα, полученного в делителе 9 (по управляющему сигналу со схемы сравнения 6.1) на вход схемы сравнения 6.3;managed key 2.2, intended for switching the value of tgα obtained in the divider 9 (by the control signal from the comparison circuit 6.1) to the input of the comparison circuit 6.3;

запоминающее устройство 3.1, предназначенное для запоминания первого значения КПД передачи информации системы связи η1;a memory device 3.1, designed to store the first value of the efficiency of transmitting information of the communication system η 1 ;

запоминающее устройство 3.2, предназначенное для запоминания первого значения входного трафика γвх 1, поступающего из системы связи;a storage device 3.2, designed to store the first value of the input traffic γ in 1 coming from the communication system;

вычислитель разности 4.1, предназначенный для определения приращения КПД передачи информации системы связи Δη путем выполнения операции вычитания между двумя значениями КПД передачи информации системы связи η2 и η1;a difference calculator 4.1, designed to determine the increment in the efficiency of transmitting information of a communication system Δη by performing a subtraction operation between two values of the efficiency of transmitting information of a communication system η 2 and η 1 ;

вычислитель разности 4.2, предназначенное для определения приращения входного трафика системы связи Δγвх путем выполнения операции вычитания между двумя значениями входного трафика γвх 2 и γвх 1;a difference calculator 4.2, designed to determine the increment of the input traffic of the communication system Δγ in by performing a subtraction operation between two values of the input traffic γ in 2 and γ in 1 ;

вычислители модуля 5.1 и 5.2, предназначенные для вычисления модулей значений приращений КПД |Δη| и входного трафика |Δγвх| соответственно;calculators of the module 5.1 and 5.2, designed to calculate the modules of the values of the increments of efficiency | Δη | and input traffic | Δγ in | respectively;

схема сравнения 6.1, предназначенная для сравнения значения |Δη| с пороговым уровнем приращения КПД Δηдоп=0,1%, выдачи сигнала о режиме работы системы связи (на втором выходе устройства) и управления коммутацией управляемого ключа 2.2;comparison scheme 6.1, designed to compare the values of | Δη | with a threshold level of efficiency increment Δη add = 0.1%, issuing a signal about the operating mode of the communication system (at the second output of the device) and switching control of the managed key 2.2;

схема сравнения 6.2, предназначенная для сравнения |Δγвх| с пороговым значением Δγвх пор и управления работой коммутатора 8;6.2 comparison circuit for comparing | is Ay Bx | with a threshold value Δγ input pores and control the operation of the switch 8;

схема сравнения 6.3, предназначенная для сравнения значения tgα с пороговым уровнем 0 и выдачи сигнала о режиме работы системы связи (на третьем или на четвертом выходе устройства);comparison scheme 6.3, designed to compare the value of tgα with a threshold level of 0 and provide a signal about the operating mode of the communication system (at the third or fourth output of the device);

вычислитель порогового значения приращения входного трафика 7, предназначенный для вычисления значения Δγвх пор;an input traffic increment threshold value calculator 7 for calculating an Δγ input pore value;

коммутатор 8, предназначенный (по управляющему сигналу из схемы сравнения 6.2) для формирования и подачи управляющего сигнала на управляющие входы блока измерителя-вычислителя КПД 1, вычитающего устройства 4.2 и управляемого ключа 2.2;a switch 8, intended (by a control signal from a comparison circuit 6.2) for generating and supplying a control signal to the control inputs of a meter-calculator of efficiency 1, a subtracting device 4.2 and a controlled key 2.2;

делитель 9, предназначенный для выполнения операции деления значения Δη на Δγвх, с целью получения значения тангенса угла наклона полосовой эффективности системы связи tgα и выдачи его на первый выход устройства, а также на первый вход управляемого ключа 2.2.a divider 9, designed to perform the operation of dividing the value of Δη by Δγ in , in order to obtain the tangent of the slope of the strip efficiency of the communication system tgα and issue it to the first output of the device, as well as to the first input of the managed key 2.2.

Все операции, выполняемые в блоках 2.1-9, могут быть реализованы, например, на основе быстродействующего микроконтроллера [Белов А.В. Самоучитель разработчика устройств на микроконтроллерах AVR. - С.-Пб.: Наука и Техника, 2008. - 544 с.].All operations performed in blocks 2.1-9 can be implemented, for example, on the basis of a high-speed microcontroller [A. Belov Self-taught device developer on AVR microcontrollers. - S.-Pb.: Science and Technology, 2008. - 544 p.].

Работа устройства (фигура) осуществляется следующим образом. В блоке измерителя-вычислителя КПД 1 на основе входной информации, поступающей из системы связи, формируют оценку КПД передачи информации системы связи η1 (при первом значении входного трафика γвх 1), которая с его выхода поступает на вход управляемого ключа 2.1, который первоначально замкнут в положении 1. С выхода управляемого ключа 2.1 направляют η1 в первое запоминающее устройство, где осуществляют его запоминание. Одновременно с этим из системы связи подают первое значение входного трафика γвх 1 в запоминающее устройство 3.2 и также его запоминают. Далее через заданный интервал времени tзад из системы связи на второй вход вычислителя разности 4.2 подают второе (текущее) значение входного трафика γвх 2. Одновременно с этим считывают из запоминающего устройства 3.2 первое значение входного трафика γвх 1, которое направляют на первый вход вычислителя разности 4.2. В вычислителе разности 4.2 путем выполнения операции вычитания γвх 1 из γвх 2 определяют приращение входного трафика Δγвх. После чего подают его в вычислитель модуля 5.2, где осуществляют операцию взятия модуля и находят |Δγвх|. Полученное значение |Δγвх| направляют на первый вход схемы сравнения 6.2. В блоке 7 с использованием значения Nkan, которое получают из системы связи определяют пороговое значение приращения входного Δγвх пор и подают его на второй вход схемы сравнения 6.2. В схеме сравнения 6.2 производят сравнение |Δγвх| с Δγвх пор и в случае, если |Δγвх| ≥ Δγвх пор, подают сигнал на вход коммутатора 8. В противном случае сигнал на коммутатор 8 не подают и повторяют операции по вычислению |Δγвх| через заданный интервал времени tзад. После прихода сигнала со схемы сравнения 6.2, коммутатор 8 формирует управляющий сигнал, который одновременно направляют на управляющие входы: измерителя-вычислителя КПД передачи информации системы связи 1, вычислителя разности 4.2 и управляемого ключа 2.1. При поступлении управляющего сигнала в блоке измерителя-вычислителя КПД 1 вычисляют второе значение КПД передачи информации системы связи η2 (при текущем значении входного трафика γвх 2) и подают его на управляемый ключ 2.1, который по тому же управляющему сигналу замыкается в положение 2, направляя η2 на второй вход вычислителя разности 4.1. Одновременно с этим считывают из запоминающего устройства 3.1 и подают на первый вход вычислителя разности 4.1 первое значение КПД передачи информации η1. В вычислителе разности 4.1 путем выполнения операции вычитания η1 из η2 определяют приращение КПД передачи информации системы связи Δη. Полученное значение направляют на первый вход делителя 9 и вычислитель модуля 5.1, где определяют ||Δη|. При поступлении управляющего сигнала на вычислитель разности 4.2, сигнал с его выхода (Δγвх) подают на второй вход делителя 9. В делителе 9 определяют тангенс угла полосовой эффективности системы связи tgα путем выполнения операции деления Δη, на Δγвх, после чего выдают его на «выход 1» устройства и на вход управляемого ключа 2.2, который первоначально находится в разомкнутом положении 1. С выхода вычислителя модуля 5.1 значение |Δη| направляют на вход схемы сравнения 6.1, где его сравнивают с пороговым уровнем приращения КПД Δηдоп=0,1%. В случае если значение |Δη|≤0,1%, то на первый выход схемы сравнения 6.1, являющийся «выходом 2» устройства выдают сигнал, который определяет, что система связи работает в оптимальном режиме информационного обмена. В противном случае (|Δη|>0,1%), сигнал на первый выход схемы сравнения 6.1 не подают, а формируют сигнал на втором выходе и подают его на управляющий вход управляемого ключа 2.2, который по его приходу переключается в положение 2 и пропускает сигнал tgα с выхода делителя 9 на вход схемы сравнения 6.3. В схеме сравнения 6.3 сравнивают полученное значение tgα с пороговым уровнем 0. Если tgα<0, то на первый выход схемы сравнения 6.3, являющийся «выходом 3» устройства выдают сигнал, который определяет, что система связи работает в перенапряженном режиме информационного обмена. В противном случае (tgα>0), на второй выход схемы сравнения 6.3, являющийся «выходом 4» устройства, выдают сигнал, который определяет, что система связи работает в недонапряженном режиме информационного обмена.The operation of the device (figure) is as follows. In the measuring and calculating unit of the efficiency factor 1, based on the input information coming from the communication system, an estimate of the efficiency of transmitting information of the communication system η 1 (at the first value of the input traffic γ input 1 ) is formed, which from its output goes to the input of the managed key 2.1, which is initially it is closed in position 1. From the output of the controlled key 2.1, η 1 is sent to the first storage device, where it is stored. At the same time, the first value of the input traffic γ in 1 is supplied from the communication system to the storage device 3.2 and is also stored. Then, after a specified time interval t back from the communication system to the second input of the calculator of difference 4.2 serves the second (current) value of the input traffic γ in 2 . At the same time, the first value of the input traffic γ in 1 is read from the storage device 3.2, which is sent to the first input of the difference calculator 4.2. In the calculator of the difference 4.2, by performing the operation of subtracting γ in 1 from γ in 2 , the increment of the input traffic Δγ in is determined. Then serve it to the calculator module 5.2, which is carried out taking the module operation and find | Δγ Rin |. The resulting value | Δγ I | sent to the first input of the comparison circuit 6.2. In block 7 using the value of N kan, which is obtained from the communication system determined threshold increment Δγ input Rin and then it is fed to the second input of the comparator circuit 6.2. In the comparison scheme 6.2, a comparison is made | Δγ in | Rin is Ay with long and if | is Ay Bx | Rin ≥ Δγ then fed to the signal input of the switch 8. Otherwise, the signal on the switch 8 is not supplied and repeat the operations of computation of | Δγ Bx | after a given time interval t ass . After the arrival of the signal from the comparison circuit 6.2, the switch 8 generates a control signal, which is simultaneously sent to the control inputs: meter-calculator efficiency of transmitting information of communication system 1, calculator of difference 4.2 and managed key 2.1. Upon receipt of the control signal in the block of the measuring device-calculator Efficiency 1, calculate the second value of the efficiency of transmitting information of the communication system η 2 (at the current value of the input traffic γ input 2 ) and feed it to a controlled key 2.1, which closes to position 2 by the same control signal, directing η 2 to the second input of the difference calculator 4.1. At the same time, it is read from the storage device 3.1 and fed to the first input of the difference calculator 4.1, the first value of the information transfer efficiency η 1 . In the calculator of the difference 4.1, by performing the operation of subtracting η 1 from η 2 , the increment in the efficiency of transmitting information of the communication system Δη is determined. The resulting value is sent to the first input of the divider 9 and the calculator module 5.1, where they determine || Δη |. At receipt of the control signal difference calculator to 4.2, from its output signal (Δγ Rin) is fed to the second input of the divider 9. The divider 9 define tangent bandpass efficiency tgα communication system by performing division Δη on Δγ Rin and then provide it to the “Output 1” of the device and to the input of the controlled key 2.2, which is initially in the open position 1. From the output of the computer module 5.1, the value | Δη | sent to the input of the comparison circuit 6.1, where it is compared with the threshold level of the increment of efficiency Δη add = 0.1%. If the value | Δη | ≤0.1%, then a signal is output to the first output of the comparison circuit 6.1, which is “output 2” of the device, which determines that the communication system is operating in the optimal mode of information exchange. Otherwise (| Δη |> 0.1%), the signal to the first output of the comparison circuit 6.1 is not supplied, but a signal is generated at the second output and fed to the control input of the managed key 2.2, which, upon its arrival, switches to position 2 and passes the signal tgα from the output of the divider 9 to the input of the comparison circuit 6.3. In the comparison circuit 6.3, the obtained value of tgα is compared with a threshold level of 0. If tgα <0, then a signal is output to the first output of the comparison circuit 6.3, which is “output 3”, that determines that the communication system is operating in an overstressed mode of information exchange. Otherwise (tgα> 0), a signal is output to the second output of the comparison circuit 6.3, which is the “output 4” of the device, which determines that the communication system is operating in an under-stressed mode of information exchange.

Таким образом, в результате работы устройства одновременно формируют сигналы на двух его выходах: на «выходе 1» (значение tgα), а также на одном из «выходов 2 - 4» в зависимости от полученной оценки режима работы системы связи в смысле информационного обмена. Сигналы с выходов устройства могут быть отображены, например, на типовых устройствах индикации с использованием микроконтроллеров [Прокопенко B.C. Программирование микроконтроллеров ATMEL на языке С. - С.-Пб.: Корона-Век, 2012. - с. 286-298].Thus, as a result of the operation of the device, signals are simultaneously generated at its two outputs: at “output 1” (tgα value), as well as at one of “outputs 2 - 4” depending on the obtained estimate of the communication system operating mode in the sense of information exchange. The signals from the outputs of the device can be displayed, for example, on typical display devices using microcontrollers [Prokopenko B.C. ATMEL microcontroller programming in C. - S.-Pb .: Korona-Vek, 2012. - p. 286-298].

Claims (1)

Устройство оценки эффективности информационного обмена системы связи, содержащее блок измерителя-вычислителя КПД передачи информации системы связи, отличающееся тем, что дополнительно введены, последовательно соединенные первый управляемый ключ, первое запоминающее устройство, первый вычислитель разности, первый вычислитель модуля, первая схема сравнения, первый выход которой является вторым выходом устройства, а также последовательно соединенные второе запоминающее устройство, второй вычислитель разности, второй вычислитель модуля, вторая схема сравнения и коммутатор, выход которого соединен с управляющими входами блока измерителя-вычислителя КПД передачи информации системы связи, второго вычислителя разности и первого управляемого ключа, кроме того, введены вычислитель порогового значения приращения входного трафика, соединенный со вторым входом второй схемы сравнения, и последовательно соединенные делитель, выход которого является первым выходом устройства, второй управляемый ключ и третья схема сравнения, выходы которой являются третьим и четвертым выходами устройства, причем выходы первого и второго вычислителей разности соединены соответственно с первым и вторым входами делителя, а второй выход первой схемы сравнения с управляющим входом второго управляемого ключа.A device for evaluating the effectiveness of information exchange of a communication system, comprising a measuring and calculating unit for transmitting information efficiency of a communication system, characterized in that a first managed key, a first storage device, a first difference calculator, a first module calculator, a first comparison circuit, a first output are further introduced in series which is the second output of the device, as well as the second storage device, the second difference calculator, the second mode calculator, connected in series For the second comparison circuit and a switch, the output of which is connected to the control inputs of the measuring and calculating unit of the communication system information transfer efficiency, the second difference calculator and the first managed key, in addition, a threshold increment calculator of input traffic connected to the second input of the second comparison circuit is introduced , and a series-connected divider, the output of which is the first output of the device, a second managed key and a third comparison circuit, the outputs of which are the third and fourth outputs rows device, wherein the first and second outputs of the difference calculators are respectively connected to first and second inputs of the divider, the second output of the first comparison circuit to the control input of the second controllable switch.
RU2017126838A 2017-07-25 2017-07-25 Apparatus for evaluating efficiency of data exchange of communication system RU2671623C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017126838A RU2671623C1 (en) 2017-07-25 2017-07-25 Apparatus for evaluating efficiency of data exchange of communication system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017126838A RU2671623C1 (en) 2017-07-25 2017-07-25 Apparatus for evaluating efficiency of data exchange of communication system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2671623C1 true RU2671623C1 (en) 2018-11-02

Family

ID=64103504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017126838A RU2671623C1 (en) 2017-07-25 2017-07-25 Apparatus for evaluating efficiency of data exchange of communication system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2671623C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2713616C1 (en) * 2019-04-16 2020-02-05 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Device for structural adaptation of a communication system
RU2751077C1 (en) * 2020-08-14 2021-07-08 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Device for evaluating effectiveness of information exchange in communication systems
RU2785586C1 (en) * 2021-12-28 2022-12-09 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Device for assessing the efficiency of information exchange of a communication system with information loss included

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2225074C2 (en) * 2002-01-15 2004-02-27 Тамбовский военный авиационный инженерный институт Method for evaluating information capabilities of communication system
US7355996B2 (en) * 2004-02-06 2008-04-08 Airdefense, Inc. Systems and methods for adaptive monitoring with bandwidth constraints
EP1978692A2 (en) * 2004-06-04 2008-10-08 QUALCOMM Incorporated High data rate interface apparatus and method
RU2477928C1 (en) * 2011-12-15 2013-03-20 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method for evaluating information efficiency of communication system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2225074C2 (en) * 2002-01-15 2004-02-27 Тамбовский военный авиационный инженерный институт Method for evaluating information capabilities of communication system
US7355996B2 (en) * 2004-02-06 2008-04-08 Airdefense, Inc. Systems and methods for adaptive monitoring with bandwidth constraints
EP1978692A2 (en) * 2004-06-04 2008-10-08 QUALCOMM Incorporated High data rate interface apparatus and method
RU2477928C1 (en) * 2011-12-15 2013-03-20 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method for evaluating information efficiency of communication system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RU 2225074 C2, 27,02.2004. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2713616C1 (en) * 2019-04-16 2020-02-05 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Device for structural adaptation of a communication system
RU2751077C1 (en) * 2020-08-14 2021-07-08 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Device for evaluating effectiveness of information exchange in communication systems
RU2785586C1 (en) * 2021-12-28 2022-12-09 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Device for assessing the efficiency of information exchange of a communication system with information loss included

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230422058A1 (en) Method and apparatus of sharing information related to status
EP3197055A1 (en) Clock circuit and clock signal transmission method thereof
RU2671623C1 (en) Apparatus for evaluating efficiency of data exchange of communication system
CN111491312B (en) Method and equipment for predicting allocation, acquisition and training of wireless resources and neural network
CN112652165B (en) Model training and road condition prediction method, device, equipment, medium and program product
Deng et al. Blockchain assisted federated learning over wireless channels: Dynamic resource allocation and client scheduling
CN112383477B (en) Routing and spectrum allocation method and device for data center optical network
CN108811028B (en) Opportunity network link prediction method and device and readable storage medium
US11640534B2 (en) Threshold triggered back propagation of an artificial neural network
Yan et al. Placement delivery array and its applications
Sivakumar et al. Prediction of traffic load in wireless network using time series model
Zhang et al. Optimal multi-distribution learning
RU2685030C2 (en) Method of estimating efficiency of data exchange of communication system
Yu et al. Deep reinforcement learning based time synchronization routing optimization for C-RoFN in beyond 5G
CN109445763A (en) A kind of non-equilibrium binary tree building method calculated based on two points of boundary values
Lei et al. Crosstalk-aware routing, core, and spectrum assignment with core switching in SDM-EONs
RU2713616C1 (en) Device for structural adaptation of a communication system
CN115623365B (en) Service deployment method, system and optical channel of all-optical data center network
RU2713329C1 (en) Method for structural adaptation of a communication system
Jaurigue Chaotic attractor reconstruction using small reservoirs-the influence of topology
RU2779503C1 (en) Method for assessing the efficiency of information exchange of a communication network with account for information losses
Huang et al. Constrained D-optimal Design for Paid Research Study
KR101478218B1 (en) Method and apparatus for determining adaptive encryption level based on reliability ensuring the rest of battery lifetime
US20220360334A1 (en) Routing of optical signals
Tian et al. Recursive neural network based RRH to BBU resource allocation in 5G fronthaul network

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190726