EA010465B1 - Система и способ наращиваемой многофункциональной сетевой связи - Google Patents

Abstract

Раскрываются система (10) и способ для наращиваемой многофункциональной сетевой связи между устройствами (23) представления и поставщиками (43) услуг. Группа устройств оборудования пользовательских помещений (ОПП) (21) соединена с устройствами (23) представления, и головной управляющий компьютер (ГУК) (38) принимает сообщения восходящего потока от устройств ОПП (21). Группа подсистем управления поставщиков услуг (ПУПУ) (45) осуществляет взаимодействие между ГУК (38) и поставщиками (43) услуг. ГУК (38) принимает сообщения от устройств ОПП (21) и переносит их к ПУПУ (45), и ГУК (38) принимает сообщения от ПУПУ (45) и переносит их к устройствам ОПП (21).ОПП - оборудование пользовательских помещений;ПК - персональный компьютер;СИМ - сервисный интерфейсный модуль;О3 - очередь запросов;ТВ - телевизор;ГУК - головной управляющий компьютер

Description

Настоящее изобретение заявляет приоритет предварительной заявки на патент США, озаглавленной «Цифровая шина вещательного диапазона: способ управления доступом к расширяемому носителю», поданной 26 марта 2005 г. и которой присвоен № 60/557.064.

Уровень техники

Уровень техники, раскрытый в данном разделе, не считается прототипом изобретения.

Имеется много разных типов и видов сетей связи. Можно сослаться на патенты США № 5390181, 5590131, 5936949, 5966163, 6278713, 6292493, 6370153 и 6408009. См. также заявки РСТ АО 98/47236 и АО 96/33590.

Однако ни один из вышеуказанных патентов не раскрывает «проблему последней мили», в которой обеспечивается недорогой метод наращиваемой многофункциональной сетевой связи для таких помещений как частные жилища и компании, рассеянные по большому географическому местоположению. В этом отношении никто не сделал успешного предложения такой сети связи для обеспечения возможности подключения недорогой двусторонней цифровой связи на большой столичной или сельской площади.

Современные оптоволоконные кабельные системы требуют прокладки кабелей к каждому отдельному помещению или абоненту. Такое мероприятие, разумеется, является очень дорогим и требует много времени для своего размещения.

Краткое описание чертежей

Признаки данного изобретения и метод их получения станут ясны, а само изобретение будет понято наилучшим образом путём ссылки на нижеследующее описание некоторых вариантов осуществления изобретения вместе с сопровождающими чертежами, на которых:

фиг. 1А является символической блок-схемой системы для наращиваемой многофункциональной сетевой связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 1В является символической блок-схемой головного управляющего компьютера в системе по фиг. 1А;

фиг. 2 является символической блок-схемой комплекта оборудования пользовательских помещений в системе по фиг. 1А;

фиг. 3Α-3Ό являются схемами, иллюстрирующими канальную структуру для системы по фиг. 1А;

фиг. 4 является схемой, иллюстрирующей схему синхронизации нисходящей линии для системы по фиг. 1А;

фиг. 5 является схемой формата сообщения для системы по фиг. 1А;

фиг. 6А и 6В являются схемами, иллюстрирующими интервальный запрос для системы по фиг. 1А; фиг. 7А и 7В являются схемами, показывающими очередь запросов для системы по фиг. 1А;

фиг. 8 является схемой, иллюстрирующей время существования заданного состояния в очередях запросов головного компьютера и единственного устройства пользовательского помещения;

фиг. 9 является блок-схемой алгоритма синхронизации очереди запросов для системы по фиг. 1А;

фиг. 10 является блок-схемой алгоритма планировщика передач в устройстве пользовательского помещения для системы по фиг. 1А;

фиг. 11-19 являются схемами, которые полезны для понимания раскрытых вариантов осуществления изобретения.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

Раскрываются система и способ масштабируемой сетевой связи между устройствами представления и поставщиками услуг. Группа устройств оборудования пользовательских помещений (ОПП) (СРЕ) связана с устройствами представления, а головной управляющий компьютер получает обратные (восходящие, т.е. от абонентов) сообщения от устройств ОПП и посылает прямые (нисходящие, т.е. к абонентам) сообщения устройствам ОПП. Группа подсистем управления поставщиков услуг связывает головной управляющий компьютер с поставщиками услуг. Головной управляющий компьютер принимает сообщения от устройств ОПП и передаёт их к подсистемам управления поставщиками услуг, а также головной управляющий компьютер принимает сообщения от подсистем управления поставщиками услуг и передаёт их к устройствам ОПП.

Раскрытые варианты осуществления изобретения обеспечивают систему и способ для подключения недорогой двусторонней цифровой связи между оборудованием пользовательских помещений для использования на дому или в других помещениях и концентратором, включающим в себя головной управляющий компьютер и подсистемы управления поставщиками услуг, для полной столичной или иной области. Способ в раскрытых вариантах осуществления может быть использован для недорогой двусторонней цифровой связи в вариантах осуществления, вызывающих разнообразие в размещении местоположений и приложений, в диапазоне от упомянутой выше городской среды до обеспечения недорогого двустороннего цифрового подключения в вариантах осуществления между группой компаний в сельских или иных географических условиях. Раскрытые способы могут быть воплощены с использованием широкого диапазона физических сред, и практически всех известных или, по меньшей мере, большого числа из технологий физического уровня, в том числе (но без ограничений) беспроводных, оптоволоконных, телефонных коммутаторов, локальных сетевых (ΕΑΝ), кабельных и спутниковых. Раскрытые способы

- 1 010465 могут быть воплощены в разнообразных терминальных технологиях, в том числе (но без ограничения) стационарных и мобильных терминалах. В настоящее время рассматривается среда варианта осуществления, которая является беспроводной, работающей в таком диапазоне частот, что могут обслуживаться дома, находящиеся на расстоянии до 50 миль от концентратора. Раскрытый способ может быть воплощён недорогим оборудованием ОНП; цена минимизируется, так как оборудование ОПП может нуждаться только в приёме по фиксированному каналу с фиксированного направления и в передаче по фиксированному каналу в фиксированном направлении.

Способ и система раскрытых вариантов осуществления: обеспечивает двустороннее цифровое подключение между большим количеством О1П1 и головным управляющим компьютером (ГУК) (НСС) в единой конфигурации, так чтобы количество терминалов может не ограничиваться за исключением того, чтобы время доступа, имеющееся для них, плавно уменьшалось по мере возрастания числа терминалов. Раскрытые варианты осуществления применимы к большому числу О1П1 с цифровыми услугами в умеренном и практичном диапазоне частот. Раскрытый способ может поддерживать назначение пропускной способности восходящей линии связи в ответ на увеличение нужд пользователя в реальном времени. Раскрытый способ может быть нечувствительным к цели или использованию данных, передачу которых он регулирует. Цель способа - поддержка доступа к Интернету при низкой стоимости, но дополнительно могут поддерживаться телефон, интерактивное образование, телевещание, радио и практически все другие услуги, требующие цифровой связи на расстоянии.

В соответствии с раскрытыми вариантами осуществления устройства представления О1П1 могут связываться непосредственно с услугами, как показано подсистемами управления поставщиков услуг, с которыми они связаны, и, возможно, находящимися в одном месте с головным узлом, а также могут осуществлять связь с другими устройствами представления О11 опосредованно через подсистемы управления поставщиков услуг; а именно, информация, передающаяся от одного О11 к другому, передаётся к головному узлу от исходного О11 , из головного узла в подсистему управления поставщиков услуг, направляется этой подсистемой управления поставщиков услуг обратно к головному узлу, а оттуда в нисходящий поток О11 места назначения.

Система связи в соответствии с раскрытыми вариантами осуществления обеспечивает связь с эффективным использованием пропускной способности канала, так что только малая часть доступной пропускной способности связи требуется для поддержки самого способа. Раскрытый способ может поддерживать передачу данных с малой задержкой среди О11 в сети или между О11 и подсистемой обеспечения услуг - в пределах задержки, подходящих для поддержания телефонных разговоров и передачи видеоинформации или между О11 , или в сеть либо из сети.

Раскрытые система и способ, как они описаны, могут поддерживать большое количество О11 - как правило, домашних и/или деловых. Не существует жёсткого предела на число терминалов, которые могут поддерживаться в заданной полосе частот. Могут эффективно поддерживаться многие пользователи с типовыми моделями доступа на 1 Гц полосы частот. Раскрытые система и способ обеспечивают практичное и эффективное использование беспроводных сред, чтобы достигать большого количества пользователей с одного концентратора при помощи универсального подключения двусторонней цифровой связи высокой частоты. Такая среда может обеспечивать спектр вещания в пределах от 50 до 800 МГц. Цзи помощи раскрытых вариантов осуществления пропускная способность используется эффективно. Когда сеть работает при уровне нагрузки трафика, для которого она разработана, с разумными колебаниями вокруг этого уровня нагрузки (такой уровень трафика называется в дальнейшем рабочей точкой рассматриваемой сети), пропускная способность канала восходящей связи используется с эффективностью между 90 и 100%. Эффективность может быть присуща некоторым приложениям, потому что они могут избегать предписанного выделения пропускной способности пользователям во время взаимодействий (такие предписанные выделения обычно называются цепями). Эффективность может быть повышена при помощи распределённого управления раскрытым способом, что ограничивает излишний трафик управления.

Раскрытая сеть может быть не полностью загружена трафиком, и при загрузке обеспечивается гибкость. Задержка при посылке сообщений через сеть с использованием раскрытого способа уменьшается с уменьшением нагрузки трафика. Задержка трафика через полностью загруженную сеть в типичном варианте осуществления может быть ниже уровня чувствительности телефонного приложения.

На эффективность раскрытого способа не влияет назначение данных, которые он переносит. Доступ к Интернету, телефону, телевидению, интерактивное образование и другие социальные услуги могут быть доставлены на дом или в другое помещение. На эффективность раскрытого способа не влияет природа устройств представления О11 . Такие устройства могут быть специализированными или устройствами «с полки», такими как персональные компьютеры, компактные компьютеры, телевизоры, телефоны, терминалы интерактивных игр и пр. О11 могут быть недорогими в производстве. Их конструкция может быть простой и легко реализуемой при помощи программного обеспечения или на полупроводниках.

Раскрытые варианты осуществления изобретения требуют простой схемы связи. Зачастую О11 осуществляют связь в одном направлении. 1ростейший вариант осуществления состоит в том, чтобы О11 осуществляло приём непрерывно, а передавало изредка по смежному каналу. О11 может всегда

- 2 010465 или практически всегда передавать на той же частоте с той же полосой частот и может всегда или практически всегда принимать на той же частоте с той же полосой частот. Хотя частота приёма может отличаться от частоты передачи, это не обязательное требование. ОНП не обязано принимать свою собственную передачу или передачу любого иного ОНИ. О11Н должно лишь принимать передачу от ГУК. Такой подход может привести к недорогой архитектуре передачи и приёма для О1П1 для ряда приложений. Раскрытый проект ГУК также приводит к недорогой реализации.

Раскрытые варианты осуществления изобретения требуют синхронизации часов ГУК и всех ОНИ. Вариант осуществления может требовать свободной синхронизации (по множеству битов) или точной синхронизации (подбитовой); в первом случае информация заголовка может быть использована для синхронизации канала на основе синхронизации сообщения за сообщением; в последнем случае информация заголовка может не требоваться для поддержания синхронизации каналов. На раскрытые варианты осуществления изобретения не влияет выбор модуляции или сервисных протоколов. Могут быть использованы такие виды модуляции, которые известны для кабельной, волоконной, спутниковой и беспроводной связи. Раскрытые варианты осуществления могут быть использованы на сильно шумящем или мало шумящем оборудовании. Канальное кодирование может быть включено в изобретение, а данные синхронизации кодов могут обеспечиваться в управляющих сообщениях или в заголовках сообщений.

Нримечание. Отметим «Сообщение» в отличие от «сообщения» выше и ниже.

Раскрытые варианты осуществления изобретения могут обеспечивать приписывание приоритетов трафику сообщений для целей управляющей услуги, зависящих от управления задержек и, возможно, потери сообщений. Раскрытый способ может осуществляться, если допускается потеря сообщений из-за мгновенных моделей передачи, таких как ТСР/1Р или АТМ. Однако он может также быть воплощён так, чтобы не допускать потери сообщений.

Учитывая теперь подробности построения системы и способа в раскрытых вариантах осуществления по настоящему изобретению, обеспечивается метод наращиваемой многофункциональной сетевой связи при помощи сервисных сообщений между устройствами представления и поставщиками услуг. Множество устройств представления связываются и обычно располагаются в одном месте с одним ОНН. Множество подсистем управления поставщиков услуг связываются и обычно располагаются в одном месте с ГУК. Метод настоящего изобретения включает в себя связь между ГУК и устройствами ОНН при помощи управляющих сообщений.

ГУК принимает восходящие сообщения от устройств ОНН и посылает нисходящие сообщения к устройствам ОНН, при этом потоки сообщений являются случайной или упорядоченной смесью сервисных сообщений и управляющих сообщений. ОНН принимает нисходящие сообщения от ГУК и посылает восходящие сообщения к ГУК, при этом потоки сообщений являются случайной или упорядоченной смесью сервисных сообщений и управляющих сообщений. В раскрытых вариантах осуществления только сообщения посылаются в восходящих и нисходящих потоках.

ГУК также принимает местные сообщения от подсистем управления поставщиков услуг и от управляющих приложений внутри самого ГУК. ОНН также принимает сообщения от сервисных интерфейсных модулей (СИМ) (8ΙΜ), которые являются частью ОНИ, и от управляющих приложений внутри самого О1П1. СИМ образуют интерфейс между О1П1 и связанным множеством устройств представления.

ГУК помещает в одну или более очередей передачи те сообщения, которые должны быть посланы к устройствам О11 . ГУК помещает в несколько очередей приёма те сообщения, которые приняты от О11 и должны быть распределены между подсистемами поставщиков услуг и внутренними управляющими приложениями.

О11 помещает в одну или более очередей передачи те сообщения, которые должны быть посланы к ГУК. О1П1 помещает в несколько очередей приёма те сообщения, которые должны быть доставлены соответствующим СИМ (и, таким образом, устройствам представления) и внутренним управляющим приложениям.

Учитывая некоторые управляющие сообщения, которые обеспечивают часть средств по управлению восходящим трафиком в раскрытых вариантах осуществления изобретения, любое из О11 , управляющих приложений ГУК или подсистем поставщиков услуг могут инициировать запрос времени на передачи в восходящем потоке. Эти запросы предназначены для временных интервалов восходящего потока. Будучи отформатированы, такие сообщения называются интервальными запросами (ИЗ) (ΙΒ). ИЗ появляются в восходящих управляющих сообщениях, называемых сообщениями ИЗ (СИЗ) (1КМ), и в нисходящих управляющих сообщениях, называемых сообщениями обновления очереди запросов (СООЗ) (К^ИМ). Они также появляются в структуре, называемой очередью запросов (ОЗ) (КО), которая находится в ГУК и во всех О11 .

ИЗ создается головным управляющим компьютером, когда подсистема управления поставщиков услуг или внутреннее управляющее приложение желает обеспечить место в восходящей линии для одного или нескольких сообщений, которые должны быть переданы одному или нескольким О11 . ИЗ создается оборудованием пользовательских помещений обычно тогда, когда СИМ или внутреннее управляющее приложение представило подлежащее передаче сообщение, но может также создаваться, когда СИМ или внутреннее управляющее приложение желает обеспечить место в восходящей линии для одного или

- 3 010465 нескольких сообщений, которые должны быть переданы одному или нескольким ОПП, не обязательно включающим в себя запрашивающее ОПП.

ИЗ, созданный ОПП, передаётся ГУК в СИЗ. СИЗ формируется ОНП и передаётся в течение одного временного подынтервала, называемого сегментом Алоха. СИЗ включает в себя ИЗ и заголовок. Сегмент Алоха появляется в пакетах восходящего потока; такие пакеты называются интервалами пакетов сегмента Алоха (ИПСА) (Α8ΒΙ).

ИЗ приходят на ГУК от О1П1 в сообщениях ИЗ, а также из различных местных источников. Эти ИЗ от различных источников собираются вместе в пул ИЗ в ГУК.

ГУК выбирает множество ИЗ из пула ИЗ, обычно выбирая все присутствующие ИЗ, и формирует из них сообщение обновления очереди запросов (СООЗ). СООЗ переносят ИЗ к ОПП, где информация, которую они содержат, используется в раскрытых вариантах осуществления изобретения в процессе планирования передачи в восходящем потоке.

Обратимся теперь к чертежам, и в частности к фиг. 1Α, 1Β и 2, на которых наращиваемая многофункциональная система 10 сетевой связи построена в соответствии с раскрытыми вариантами осуществления изобретения и обеспечивает осуществление связи между группой пользовательских помещений, таких как пользовательские помещения 12, 14, 16 и 18, в широкой географической области. Каждое помещение или строение вмещает в себя ОПП 21, которое включает в себя управляющий компьютер 22 ОПП. О1П1 21 соединяется связью по меньшей мере с одним устройством представления, как это в общем показано позицией 23. Отображающие устройства 23 могут включать в себя телевизионный приёмник 25, соединённый при помощи абонентского интерфейсного модуля (АИМ) (8ΙΜ) 26 с управляющим компьютером 22 ОПП. Сходным образом персональный компьютер 27 может быть соединён через АИМ 28 с управляющим компьютером 22 ОПП, а телефонный аппарат 29 может быть соединён через АИМ 28 с компьютером 22. Могут быть также другие устройства 32 представления, каждое из которых соединяется при помощи АИМ с управляющим компьютером 22 ОПП.

О1П1 21 включает в себя антенны 34 для беспроводной связи с передающей башней 36, которая может передавать на подходящей радиочастоте, такой как СВЧ или другой неиспользуемый канал. Головной управляющий компьютер (ГУК) 38 имеет электрическое соединение с передающей башней 36, так что такие ОПП, как О11П 21, могут связываться по восходящему каналу с ГУК 38, а ГУК 38 может связываться по нисходящему каналу с каждым из ОПП. ГУК 38 может быть помещён в помещение или строение 41, которое может быть расположено рядом с передающей башней 36.

ГУК 38 может быть связан (во взаимодействии) по меньшей мере с одним поставщиком услуг, таким как поставщики услуг, в общем показанные позицией 43 (фиг. 1Α). Группа подсистем управления поставщиков услуг (ПУПУ) (8РС8), в общем показанная позицией 45, обеспечивает интерфейс между поставщиками 43 услуг и ГУК 38. Такие интерфейсы изменяют формат данных, входящих в сеть и выходящих из сети, так что в сети данные представлены в виде сообщений, а на стороне услуги эти данные представлены в виде и с тактированием, удобными для услуги. С этой точки зрения ПУПУ 47 связывает ГУК 38 с телевизионным вещательным центром 49. Аналогично, ПУПУ 52 обеспечивает взаимодействие между центром 54 управления поставщиков услуг Интернета и ГУК 38, а ПУПУ 56 обеспечивает взаимодействие между телефонным коммутатором или точкой 58 входа в сеть и ГУК 38. ПУПУ 61 обеспечивает взаимодействие между дополнительным центром 63 управления услугами непредусмотренного назначения и ГУК 38, чтобы обеспечить сообщения к непредусмотренному устройству 32 представления. Следует понимать, что ПУПУ могут размещаться на ГУК 38 внутри строения 41, или где-либо ещё, например в операционном центре поставщика услуг ПУПУ.

ГУК включает в себя приёмный маршрутизатор 65, который принимает сообщения от ОПП, таких как О11П 21, через передающую башню 36. ГУК 38, кроме того, включает в себя планировщик 67 передачи для планирования посылки сообщений по нисходящему каналу через передающую башню 36 для передачи к ОПП. Подобным же образом ОПП 21 включает в себя приёмный маршрутизатор 74, который принимает сообщения от ГУК через местную антенну 34. О11П 21, кроме того, включает в себя планировщик 82 передачи для планирования посылки сообщений по восходящему каналу через местную антенну 34 на ГУК.

В ГУК 21 (фиг.1В), когда сообщения от О11П принимаются через приёмный маршрутизатор 65, они пересылаются от маршрутизатора 65 в очереди приёма сообщений, в общем показанные позицией 70, где их содержимое либо в конечном счёте пересылается к внутренним управляющим процессам (таким как тот, который наблюдает за главным пулом 71 ИЗ), либо к одному из ПУПУ, таких как ПУПУ 43, каждый из которых имеет по меньшей мере одну из очередей приёма 73 ввода/вывода.

Управляющие функции услуги доступа представляют собой шлюз для сообщений, приходящих в систему, т.е. для сообщений, которые должны быть переданы по сети.

В ГУК (фиг.1В) ИЗ приходят в пул ИЗ от О11П при помощи СИЗ. В этом отношении управляющее приложение 69 выгружает ИЗ из сообщений в очереди 70 приёма сообщений, предназначенной для СИЗ, и помещает их в главный пул 71 ИЗ. Своевременно администратор 75 запросов производит выбор ИЗ из главного пула 71 ИЗ (обычно будут взяты все ИЗ в пуле) и помещает их в сообщение обновления очереди запросов (СООЗ), которое затем помещается в очередь передачи. Планировщик 67 передачи выбирает

- 4 010465 сообщения, которые должны быть переданы в соответствии с заявленным способом из какой-либо из очередей передачи, показанных в общем позицией 80, и начинает их передачу. Как только СООЗ переносятся в очереди 80 передачи сообщений, копия СООЗ включается в главную очередь 72 запроса (главную ОЗ) при помощи алгоритма 83 вставки запроса.

Главная тактирующая схема 85 управляет работой ГУК 41. ОНИ синхронизируются с этой схемой.

В ОНИ, как хорошо видно на фиг. 2, приёмный маршрутизатор принимает сообщения от ГУК 41 и переносит их в очереди 77 приёма сообщений. Сервисные сообщения передаются непосредственно из очередей 77 приёма сообщений в АИМ, такие как АИМ 26.

Функция управления доступом может лишь регулировать прохождение сообщений по сети. Она не может влиять на полученные сообщения, которые выходят из сети (к АИМ).

Управляющие сообщения принимаются в очереди приёма управляющих сообщений, такие как некоторые из тех, что обозначены позицией 77, и переносятся к разным внутренним управляющим приложениям 76. В частности, СООЗ направляется в очередь, которая несёт в числе прочих сообщения, предназначенные для алгоритма 79 вставки очереди запросов. Алгоритм 79 вставки ОЗ помещает ИЗ, содержащиеся в полученных СООЗ, в местную очередь запросов (местную ОЗ) 78. Местная ОЗ 78 служит для упорядочения работы планировщика 82 передачи для передачи сообщений в восходящем потоке к ГУК 41.

Нланировщик 82 передачи имеет и вторую функцию. Он помещает запросы на интервалы восходящего потока определённого размера, которые используются для посылки конкретных сообщений. Такие запросы форматируются как ИЗ и собираются в местный пул 88 ИЗ до того времени, пока доступно место в восходящем потоке для запросов, которые должны быть посланы на ГУК 41. Место в восходящем потоке для размещения запроса называется сегментом Алоха. В восходящем потоке своевременно возникают пакеты сегментов Алоха. Такие пакеты, сформированные внутри одного интервала, называются интервалами пакетов сегмента Алоха (ИНСА). Нланировщик 82 передачи помещает один или несколько запросов в ИНСА, в сегмент, который он выбирает случайным образом.

Нримечание. ИНСА вводится страницей (или около того) ранее.

Нри использовании предположим, что телефонный вызов инициируется вызывающей стороной с использованием стандартного телефона, связанного с ОНН 21, и номер набирается обычным образом. Сигнал от телефона поступает на связанный с ним АИМ, формирующий сообщение, которое он посылает на НУНУ, связанную с поставщиком телефонных услуг. Это сообщение содержит пакет сервисных данных, которые описывают то, что вызов установлен. Чтобы послать это сообщение, О1П1 21 должно послать ИЗ на головной компьютер ГУК 38, запрашивающий интервал восходящего потока для сообщения. Чтобы послать ИЗ, оборудованию 21 должен быть доступен сегмент Алоха.

Сегменты Алоха становятся доступными, когда головной компьютер ГУК 38 решает собрать дополнительные запросы ИЗ. В это время головной компьютер ГУК 38 сам создаёт ИЗ для ИНСА и добавляет этот ИЗ в главный пул 71 ИЗ. Своевременно ГУК 38 решает послать сообщение обновления очереди запросов (СООЗ) в нисходящем потоке, чтобы добавить запросы к очередям запросов 71 и 78, которые используются для планирования передачи в восходящем потоке. СООЗ формируется обычно изо всех ИЗ в пуле ИЗ, хотя по причинам приоритетов или управления передачей может быть выбрано подмножество ИЗ.

Когда присутствующий ИЗ телефонного вызова остаётся в местном пуле ИЗ на О1П1 21, ГУК 38 формирует ИЗ, который требует ИНСА. Этот ИЗ затем помещается в СООЗ и посылается всем остальным ОПП. Запрошенный ИНСА должен иметь, например, 64 сегмента Алоха, которые доступны О1П1 21 для использования в попытках передачи сообщений ИЗ.

Носле получения СООЗ ОНН 21 загружает свой ИЗ 78 полученными ИЗ, включающими в себя запрос ИНСА, и ждёт появления этого конкретного запроса на верху ИЗ 78, что сигнализирует о том, что интервал пакетов сегментов Алоха спланирован. Когда приходит благодаря этому время интервала пакетов, О1П1 21 имеет в режиме ожидания в своем пуле ИЗ (несколько) ИЗ телефонного вызова. О1П1 21 может случайно выбрать один из сегментов Алоха в ИНСА, помещает ИЗ в маленькое сообщение (СИЗ), добавляя заголовок, и помещает этот СИЗ в выбранный сегмент Алоха. СИЗ содержит запрос на интервал для передачи пакетного сообщения телефонного вызова. Необходимо отметить, что существует много типов и видов методов для выбора сегмента Алоха.

СООЗ включает в себя заголовок, который содержит данные, позволяющие О1П1 21 проверить синхронизацию своего тактового генератора 91 и ОЗ 78 с синхронизацией ГУК 85 и ОЗ 71. Если О11Н 21 рассинхронизировалось с ГУК 38, ни одна передача не будет выполняться ОПП, пока оно вновь не синхронизируется - в примере, задерживая запрос телефонного вызова.

1ереданное пакетное СИЗ телефонного вызова может получить повреждения содержимого от других источников ИЗ или от шума. В любом случае оно может быть не принято ГУК 38 и, таким образом, его ИЗ не попадёт в главный пул 71 ИЗ и не будет получен обратно на ОНИ 38 в составе СООЗ. Запрашивающее ОНИ узнает, когда этот ИЗ должен прийти в СООЗ (или, возможно, в один из множества СООЗ, в зависимости от варианта осуществления). Когда запрашивающее О1П1 38 определяет, что его ИЗ потерян, оно возвращается к соответствующему алгоритму разрешения конфликта, который может

- 5 010465 включать в себя повторную посылку ИЗ. ИЗ, переданные ОПП 38, могут быть сохранены для возможной повторной посылки до тех пор, пока не будет подтверждено надежное получение.

В головном компьютере ГУК 38 принимается СИЗ, содержащее тему ИЗ, и ИЗ выгружается из полученного СИЗ и помещается в пул 71 ИЗ. Как только головной компьютер ГУК 41 определяет, что все 64 минисегмента приняты, сегменты, содержащие информацию, такую как запрос ИЗ от О1П1 21, могут быть, если это желательно, упорядочены и размещены согласно любому желательному алгоритму. Предполагая, для примера, что только 30 из 64 минисегментов содержат сообщения, все 30 передаются в очередь 80 передачи сообщений вместе с другими сообщениями ИЗ, если таковые имеются, из пула 71 ИЗ. Таким образом, последовательность сообщений ИЗ передаётся затем в нисходящем потоке к каждому из устройств ОПП, а копия последовательности помещается в главную очередь 72 запросов.

ОПП 21 получает СООЗ, содержащий ИЗ, связанный с примером пакета телефонного вызова, и его ИЗ помещаются в местную очередь 78 ИЗ при помощи алгоритма 79 вставки ОЗ, так же, как и в случае, когда ИЗ для ИПСА был распределён по предшествующей последовательности событий. Алгоритм вставки СООЗ (номер) получает набор принятых ИЗ в СООЗ и помещает их в соответствии с алгоритмом в СООЗ. Простейший алгоритм состоит в том, что ИЗ в СООЗ помещаются в конец ОЗ в том порядке, в каком они получены. Однако может быть использован любой алгоритм, который не препятствует повторной синхронизации ОЗ. Это открывает путь к размещению чувствительных ко времени или высокоприоритетных сообщений ближе к началу ИЗ.

ИЗ, посланный с ОПП, в конце концов продвинется к началу местной ОЗ 78, и в этот момент ОПП 21 передаёт примерный пакет телефонного вызова в сообщении в восходящем потоке на ГУК 38. Содержимое этого первого телефонного пакета будет включать в себя всю набранную цифровую информацию, необходимую для инициирования вызова телефонным коммутатором. Следует понимать, что сложный процесс, описанный здесь, может требовать для выполнения короткого времени, такого как несколько миллисекунд.

Когда сообщение, содержащее первый пакет телефонного вызова от ОНИ 21, принято на ГУК 38, оно посылается маршрутизатором передачи (номер) на телефонный коммутатор (номер) через подсистему 56 управления поставщиков услуг (ПУПУ).

Коммутатор затем устанавливает вызов обычными средствами. Коммутатор использует протоколы и процессы стандартной системы обычной телефонной линии (РОТ8), если принимающая сторона является внешней для сети 10. Коммутатор использует в точности те же протоколы и процессы, если принимающая сторона находится внутри сети 10. ПУПУ выполняет перевод между сетью и коммутатором, чтобы сеть казалась коммутатору частью стандартной телефонной системы. ПУПУ работает с участниками вызовов, внутренними по отношению к сети 10, переводя действия коммутатора в соответствующие сообщения, которые посылаются участникам. Обнаружено, что установление конференц-связи является естественным для структуры раскрытых вариантов осуществления изобретения, и может быть реализовано в ПУПУ, если это желательно.

Предположим, что примерный вызов делается стороне в сети 10. Для начала коммутатор (номер) сигнализирует о звонке, и затем ПУПУ посылает сообщение в другое помещение вызываемой стороны, такое как помещение 14. Такое сообщение заставляет АИМ 76 в месте назначения давать звонок телефона (не показан) для этого потребителя. Результирующий двусторонний разговор переводится в цифровую форму и затем сходным образом осуществляется связь между вызывающей и вызываемой сторонами.

ГУК.

На фиг.1В ГУК (головной управляющий компьютер) расположен в одном месте и реализован как один или несколько специализированных или готовых аппаратных устройств, которые могут включать в себя цифровой компьютер. Функции ГУК могут быть воплощены аппаратно, в том числе на интегральных схемах, программно или комбинацией этих способов.

Раскрытый способ используется для регулирования трафика данных в сети, причём такой трафик передаётся в обоих направлениях между множеством подсистем управления поставщиков услуг (ПУПУ) в центральном местоположении и сервисными интерфейсными модулями (СИМ), расположенными во многих удалённых местах. СИМ представляют собой аппаратно и программно реализованные функции, которые обеспечивают поток данных между пунктами подключения к сети и удалёнными местоположениями клиентов, причём сеть использует раскрытые способ и устройства представления, такие как персональные компьютеры, телевизионные и телефонные аппараты, которые являются местными для удалённых местоположений клиентов. Эти устройства представления представляют и принимают информацию, связанную с использованием предложений поставщиков услуг. ПУПУ являются источниками всех сообщений услуг, передаваемых головным управляющим компьютером. Для ясности фиг.1В изображает те элементы, которые должны содержаться в ПУПУ, чтобы обеспечивать её интерфейс с ГУК, и не показывает другие элементы, которые могут содержаться в ПУПУ.

Как показано на фиг.1В, овальная граница показанной области включает в себя диаграмму, подчеркивающую некоторые ключевые функции для управляющих приложений в управляющей структуре ГУК. Эта управляющая структура регулирует трафик данных, приходящий в нисходящем потоке сети, и работает вместе с ОПП (оборудование пользовательских помещений) в сети при регулировании трафика дан

- 6 010465 ных, проходящих в восходящем потоке в сети. Главное системное тактирование синхронизация расположено в ГУК и обеспечивает эталон времени для ГУК и для ОПП. В раскрытом способе скорость - это всё, что нужно для практического и полезного варианта осуществления. Время само по себе может использоваться в вариациях, расширениях и улучшениях раскрытого способа.

Для раскрытого способа важно точное тактирование передачи. Так, задержка между временем, когда сообщение покидает ГУК и временем, когда оно приходит на физический носитель, может быть фиксировано и известно.

Приёмный маршрутизатор принимает и маршрутизирует входящие сообщения в очереди приёма сообщений, как показано на фиг.1В. Каждое сообщение, предназначенное для ПУПУ, несёт заголовок, содержащий информацию, адекватную для определения конкретной очереди приёма сообщений, которая будет обслуживаться соответствующей ПУПУ. Для ясности, может быть более одной очереди приёма сообщений для взаимодействия с единственной ПУПУ.

Управляющие сообщения, принятые ГУК, направляются к управляющим приложениям через очередь или очереди приёма сообщений. В частности, все сообщения СИЗ могут быть направлены в очередь приёма сообщений, откуда они могут быть направлены в главный пул ИЗ.

Буферы сообщений, которые называются очередями сообщений ПУПУ, используемыми для ввода и вывода сервисных сообщений, показаны в структуре ПУПУ. Они могут не быть частью раскрытого способа, но представлять функции, которые могут присутствовать в интерфейсе ПУПУ-ГУК. Эти объекты указывают точки качала и места назначения для сервисных сообщений, передаваемых через ГУК.

Буферы сообщений, называемые далее очередями приёма сообщений и очередями передачи сообщений, показаны на чертеже как часть ГУК. Функции этих очередей могут быть частью раскрытого способа.

Очереди приёма сообщений содержат сервисные сообщения и управляющие сообщения. Каждая очередь назначается одному приложению - либо сервисному приложению, либо управляющему приложению - и это приложение своевременно обслуживает очередь (т.е. извлекает сообщения из очереди). При реализации ГУК должна быть по меньшей мере одна очередь приёма сообщений.

Очереди передачи сообщений содержат сервисные сообщения и управляющие сообщения. Эти очереди могут быть спроектированы в варианте осуществления для удержания сообщений конкретного приоритета или типа, или сообщений от конкретной услуги конкретного типа, или сообщений от различных управляющих приложений. Число и роль очередей является функцией варианта осуществления. Для раскрытого способа в ГУК может быть по меньшей мере одна очередь приёма сообщений и одна очередь передачи сообщений для каждого ОПП.

Поток сообщений через интерфейс между ГУК и ПУПУ показан на фиг.1В. Сервисные сообщения, которые должны быть переданы, помещаются в очередь или очереди передачи сообщений. Сервисные сообщения, которые должны быть приняты, берутся из очереди или очередей приёма сообщений. Как правило, через этот интерфейс передаётся также дополнительная управляющая информация.

8ЛСР (управляющая функция доступа сервисных сообщений, УФДС) - это сервер, который выбирает сообщения для передачи из ПУПУ и регулирует длину и частоту передачи таких сообщений для обеспечения того, что эти факторы находятся внутри пределов, требуемых раскрытым вариантом осуществления. Для ясности укажем, что комбинированный эффект от дисциплины нисходящего трафика от каждой ПУПУ должен быть таким, что полный образец нисходящего трафика в сети должен быть в пределах набора значений, установленных для варианта осуществления раскрытого способа.

Управляющие приложения в ГУК выполняют системные и другие управляющие функции. В качестве примерных приложений показаны администратор запросов и алгоритм вставки ОЗ. Все другие управляющие функции, определённые в конкретном варианте осуществления раскрытого способа, включаются в управляющее приложение и область базы данных, как показано на чертеже.

Управляющие приложения могут помещать СООЗ и другие управляющие сообщения в очередь или очереди передачи сообщений. Управляющее приложение администратор запросов формирует СООЗ. Управляющие приложения забирают также своевременно СИЗ и другие управляющие сообщения из очереди или очередей сообщений. Администратор запросов снабжает алгоритм вставки ОЗ копией СООЗ, которую она создаёт для передачи по нисходящей линии. Администратор запросов использует ИЗ, которые он собирает в главном пуле ИЗ, чтобы сформировать СООЗ. Алгоритм вставки ОЗ - это управляющее приложение, которое принимает ИЗ из администратора запросов и помещает их в главную ОЗ в соответствии с установленным набором правил или процедур. Алгоритм вставки ОЗ также поддерживает базы данных времени и приоритета, ассоциированных с ОЗ.

Главная ОЗ - это база данных, которая содержит ИЗ, размещённые в определённом порядке алгоритмом вставки ОЗ. Она инициируется алгоритмом вставки ОЗ и поддерживается алгоритмом вставки ОЗ; такая поддержка включает в себя регулировку приоритетов и времён передачи ИЗ в каждом СООЗ, получаемом администратором запросов. Для ясности отметим, что синхронизация ОЗ может не требоваться в ГУК, и алгоритм синхронизации ОЗ может не присутствовать в ГУК.

ОПП.

На фиг. 2 ОПП (оборудование пользовательских помещений) расположено в одном месте, удалён

- 7 010465 ном от местоположения ГУК, и воплощается одним или несколькими специализированными или стандартными аппаратными устройствами, которые могут включать в себя цифровой компьютер. Функции ОНП могут быть воплощены аппаратно, в том числе на интегральных схемах, программно или комбинацией этих способов. ОПП включает в себя управляющий компьютер ОПП (УК ОПП) (СРЕ СС). В большинстве предусматриваемых вариантов осуществления О1П1 также включает в себя оборудование передачи/приёма, связанное со средой, и включает в себя интерфейсы для оборудования представления, которое также расположено в том же месте.

Раскрытый способ используется для регулирования трафика в сети, причём такой трафик проходит в двух направлениях между множеством ПУПУ (см. фиг.1В) и множеством СИМ (сервисных интерфейсных модулей), которые расположены в удалённых местах, и такие СИМ взаимодействуют с устройствами представления, такими как персональные компьютеры, телевизионные и телефонные аппараты, которые являются локальными для своего местоположения. На чертеже показано множество СИМ. СИМ являются источниками всех сервисных сообщений, переданных ОПП, и являются местом назначения всех сервисных сообщений, принятых ОПП.

В предпочтительном варианте осуществления раскрытого способа СИМ представляют собой физические модули, похожие на карты РС, которые сочетаются со специализированным оборудованием ОПП, содержащим УК ОНИ. Альтернативный вариант осуществления предполагает, что СИМ являются частью устройств представления.

Набор управляющих приложений и баз данных на УК ОПП показаны заключёнными в овальную границу чертежа. Показаны некоторые ключевые элементы управляющей структуры ОНИ. Эта управляющая структура работает вместе с ГУК при регулировании трафика, идущего по восходящему каналу сети, а также при регулировании трафика, идущего по нисходящему каналу сети.

Местное системное тактирование, расположенное на ОПП, может использоваться для обеспечения эталона скорости (т.е. тактовой скорости) для функций УК ОНП В8ЭР. В раскрытом способе скорость это всё, что нужно для практичного и полезного варианта осуществления. Однако время само по себе может быть использовано в вариантах, расширениях и улучшениях раскрытого способа. Местное системное тактирование в раскрытом способе может быть связано с главным системным тактированием.

На фиг. 2 показаны интерфейсы с подсистемой приёма терминала О1П1 (см. маршрутизатор приема) и с подсистемой передачи терминала О1П1 (см. планировщик передачи). Точное тактирование передачи может быть критичным для раскрытого способа. Так, задержка между временем, когда сообщение покидает УК ОНП, и временем, когда оно приходит на физический носитель, может быть фиксирована и известна.

Маршрутизатор приема принимает приходящие сообщения и направляет их в очереди приёма сообщений, как показано на фиг. 2. Каждое сообщение, предназначенное для СИМ, несёт заголовок, содержащий информацию, адекватную для определения конкретной очереди приёма сообщений, которая будет использоваться соответствующим СИМ. Для ясности отметим, что может быть более одной очереди приёма сообщений для взаимодействия с единственным СИМ.

Все управляющие сообщения, принятые ОПП, могут быть направлены управляющим приложениям. Это делается через очереди приёма сообщений. В частности, все СООЗ направляются в очередь приёма сообщений, из которой они поступают в алгоритм вставки ОЗ.

Буферы сообщений, как показано на изображениях СИМ на чертеже, используются для ввода и вывода сервисных сообщений. Они не являются частью раскрытого способа, а представляют функции, которые должны присутствовать в интерфейсе СИМ - УК ОНП. Эти объекты указывают точки начала и места назначения для сервисных сообщений, передаваемых через ОПП СС.

Буферы сообщений, называемые далее очередями приёма сообщений и очередями передачи сообщений, показаны на чертежах как часть УК ОПП. Функции этих очередей являются частью раскрытого способа.

Очереди приёма сообщений содержат сервисные сообщения и управляющие сообщения. Каждая очередь назначена одному приложению - либо сервисному приложению, либо управляющему приложению - и это приложение своевременно обслуживает очередь (т.е. извлекает сообщения из очереди). По меньшей мере одна очередь приёма сообщений может быть предусмотрена для варианта осуществления ОПП.

Очереди передачи сообщений содержат сервисные сообщения и управляющие сообщения. Эти очереди могут быть спроектированы в варианте осуществления для удержания сообщений конкретного приоритета или типа, или сообщения от конкретной услуги конкретного типа, или сообщения от некоторых управляющих приложений. Число и роль очередей является функцией варианта осуществления. В О1П1 может быть по меньшей мере одна очередь передачи сообщений.

Поток сообщений через интерфейс между УК ОПП и СИМ показан на фиг. 2. Сервисные сообщения, которые должны быть переданы, помещаются в очередь или очереди передачи сообщений. Сервисные сообщения, которые должны быть приняты, берутся из очереди или очередей приёма сообщений. Как правило, через этот интерфейс передаётся также дополнительная управляющая информация.

Технологии интерфейса для взаимодействия СИМ и УК ОПП для практического и полезного вари

- 8 010465 анта осуществления раскрытого способа находятся в известном уровне техники.

8АСГ (управляющая функция доступа сервисных сообщений, УФДС) - это сервер, который выбирает сообщения для передачи из СИМ и регулирует длину и частоту передачи таких сообщений для обеспечения того, что эти факторы находятся внутри пределов, требуемых вариантом осуществления. Для ясности укажем, что комбинированный эффект от дисциплины восходящего трафика от каждого СИМ должен быть таким, что полный образец восходящего трафика в сети должен быть в пределах набора значений, установленных для варианта осуществления раскрытого способа.

Для ясности отметим, что функция УФДС может существовать на каждом ПУПУ в целях регулирования трафика сообщений по нисходящему каналу, и функция УФДС существует в каждом СИМ в целях регулирования трафика сообщений по восходящему каналу. Управляющие приложения в УК Θ1111 выполняют системные и другие управляющие функции. В качестве примера приложений показаны алгоритм синхронизации Θ3 и алгоритм вставки Θ3. Все другие управляющие функции, определённые в конкретном варианте осуществления раскрытого способа, включаются в область управляющих приложений, как показано на чертеже.

Управляющие приложения помещают СИ3 и другие управляющие сообщения в очередь или очереди передачи сообщений.

Планировщик передачи ОПП формирует СИЗ.

СООЗ и другие управляющие сообщения могут быть своевременно взяты из очереди или очередей сообщений управляющими приложениями. Планировщик передачи - это сервер, который выбирает сообщения, подлежащие передаче, из очереди или очередей передачи сообщений и отслеживает длину и частоту таких сообщений для обеспечения того, что они находятся внутри пределов, требуемых вариантом осуществления. В соответствии с раскрытым вариантом осуществления изобретения планировщик передачи для Θ1111 обусловливает передачу сообщения, только когда Θ1111 синхронизировано.

Планировщик передачи Θ1111 формирует СИЗ для каждого сообщения, поставленного другими приложениями в очередь передачи сообщений. В соответствии с раскрытым способом планировщик передачи ΘάΓ управляет передачей СИЗ с использованием сегментов Алоха. Планировщик передачи ΘάΓ планирует передачу сообщений, отличных от СИЗ, в очередях передачи сообщений, путём планирования передачи сообщений по связям вверх, как определено на месте и представлено в местной Θ3. Алгоритм вставки Θ3 - это управляющее приложение, которое получает ИЗ из СΘΘ3 (непосредственно из очереди приёма сообщений) и помещает их в местную Θ3 в соответствии с установленным алгоритмом. Алгоритм вставки Θ3 также поддерживает базы данных времени и приоритетов, связанных с Θ3.

Алгоритм синхронизации Θ3 - это управляющее приложение, которое управляет Θ3 и принимает управляющие данные для определения того, что синхронизация Θ3 поддерживается, а также устанавливает синхронизацию Θ3, когда Θ1111 находится вне синхронизации Θ3 или теряет её. Местная Θ3 - это база данных, которая содержит ИЗ, размещённые в определённом порядке алгоритмом вставки Θ3. Θκ;ι инициируется алгоритмом синхронизации Θ3 и поддерживается алгоритмом вставки Θ3, причём такая поддержка включает в себя регулировку приоритетов и времён передачи ИЗ в каждом СΘΘ3, принятом из администратора запросов.

Структура канала.

На фиг. ЗА канал - это выделенная физическая среда, которая может переносить поток символов. В сетях, использующих раскрытый способ, каналы разделяются по времени на интервалы. В предпочтительном варианте осуществления эти интервалы смежны, один интервал непосредственно следует за другим. Интервалы на восходящем и на нисходящем каналах имеют переменные длины, как определяется в реальном времени управляющей схемой ГУК. В предпочтительном варианте осуществления нисходящая и восходящая передачи переносятся в разных каналах. Альтернативный вариант осуществления включает в себя восходящую и нисходящую передачи информации в одном и том же канале.

Время канала может делиться дальше в случае некоторых интервалов. Эти интервалы делятся на сегменты. В предпочтительном варианте осуществления способа Β8ΌΡ сегменты имеют фиксированную длину для данного типа интервала, для обеспечения простоты структуры. Θднако способ Β8ΌΡ позволяет сегментам внутри интервала иметь переменную длину. Сегменты обеспечивают возможность собирать маленькие сообщения в одном интервале. Это обеспечивает средствам повышение эффективности использования канала в способе Β8ΌΡ.

Тактирование, используемое для измерения времени в раскрытом способе, - это главное системное тактирование. Главное системное тактирование передаётся главным управляющим компьютером. Θ11 передаёт местное системное тактирование, которое привязано к главному системному тактированию (фиг. 2). Время интервала и границы сегментов определяются по главному системному тактированию и измеряются, когда интервал находится на ГУК, т. е. когда он передаётся нисходящей передачи и когда он принимается для восходящей передачи. В раскрытом способе Θ11 вычисляет время прибытия интервала на ГУК, чтобы определить, когда начать передачу.

Сообщения передаются в интервалах и сегментах. Для каждого интервала имеется не более одного сообщения, если только интервал не разделён на сегменты. В этом случае может быть не более одного сообщения на сегмент. В предпочтительном варианте осуществления, как показано на фиг. ЗА, тактиро

- 9 010465 вание поддерживается с точностью, которая позволяет отслеживать границы символов между границами интервалов, и не требуется зазора в интервале для учёта неопределённости тактирования в размещении сообщения. Помимо этого, предпочтительный вариант осуществления включает в себя непрерывную нисходящую передачу с когерентной модуляцией символов от одного сообщения до другого.

Заголовки сообщений и относящиеся к ним части абзацев показаны во всех сообщениях на фиг. 3А. Показано, что эти заголовки сообщений включают в себя последовательности приобретения, которые используются для поддержки приобретения получающим терминалом атрибутов модуляции в физическом слое. Заголовки сообщений обязательны в раскрытом способе для нисходящих сообщений. Последовательности приобретения требуются только для некоторых нисходящих сообщений, их точное местоположение зависит от требований конкретного варианта осуществления.

Заголовки сообщений могут не требоваться для восходящих сообщений. Для ясности отметим, что последовательности приобретения требуются время от времени, но могут включаться в тело управляющих сообщений или в заголовок сообщения, или в оба этих места.

Фиг. 3В подчёркивает, что в раскрытом способе заголовок сообщения может не требоваться в большинстве восходящих сообщений, чтобы ГУК мог определить атрибуты сообщения. Информация, требуемая способом, не обязана присутствовать в заголовках сообщений в потоке восходящих сообщений, потому что упомянутая требуемая информация предварительно передана ГУК в СИЗ. Таким образом, единственной целью заголовка восходящего сообщения может быть поддержка приобретения. Для некоторых сред это не обязательно. Для всех сред, если отслеживание границы символа поддерживается через границы интервала или сегмента, приобретение, использующее данные в теле сообщения, может вызвать высокий уровень ошибок только на первых нескольких символах сообщения, но кодирование и перемежение могут использоваться для восстановления этих данных, обеспечивая таким образом исключение заголовков сообщения. Это обсуждение также применимо для учёта перемещения последовательностей, поддерживающий приобретение в нисходящих сообщениях. Однако в нисходящих сообщениях в заголовке сообщения должны присутствовать некоторые данные для ОНИ, чтобы успешно принять и переслать сообщение.

Фиг. 3С иллюстрирует вариант осуществления, который имеет зазоры в интервалах. Исключение заголовков сообщений предполагает, что эта диаграмма относится к восходящему каналу. Нисходящие каналы также могут иметь подобные зазоры в этом типе варианта осуществления.

Фиг. 3Ό иллюстрирует размещение каналов, в котором сообщения располагаются в интервалах и сегментах, имеющих защитные пробелы, а сообщения имеют заголовки сообщений, которые обеспечивают приобретение каждого сообщения. Защитный пробел позволяет передавать сообщения в условиях неточного тактирования, как может случиться в восходящей связи в варианте осуществления, имеющем целью поддержку сети с недорогими терминалами ОПП. Неточность тактирования в ОПП может также обнаруживаться в сетях, где передача по нисходящей связи прерывистая, что приводит к созданию среды, в которой местное системное тактирование может уходить от значения главного системного тактирования. Этот вариант осуществления возможен также на нисходящей связи в случае, когда терминалы часто присоединяются и отсоединяются от сети, или когда передача ГУК прерывается.

Синхронизация нисходящей связи.

На фиг. 4 сообщения передаются по нисходящей линии. Сообщения нисходящего потока имеют заголовок сообщения и тело сообщения (см. п.110 формулы с его подабзацами). Заголовок сообщения может содержать структуру данных ΌΤΑ (алгоритм отслеживания нисходящей линии). Вариант осуществления предмета изобретения должен поддерживать непрерывную передачу сообщений по нисходящей линии (по меньшей мере для набора сообщений, переносимых между сообщениями, которые содержат структуры данных ЭТА), и поддерживать выравнивание символов между границами сообщений (т.е. граница конца последнего символа сообщения должна совпадать по времени с границей первого символа следующего сообщения). Важно, но несущественно для описанного здесь способа, чтобы вариант осуществления поддерживал когерентность фазы от одного символа к следующему между границами сообщения в таких сетевых каналах, где такой уместен способ демодуляции.

Все нисходящие сообщения могут иметь заголовок сообщения, который содержит по меньшей мере длину сообщения и адрес. Заголовки сообщения могут также содержать структуры данных ΌΤΑ и последовательности приобретения, чтобы поддерживать приобретение ОПП и отслеживать данные и форматы нисходящей лилии. Для ясности отметим, что последовательности приобретения используются для поддержки приобретения получателями частоты, фазы и границ символов; такой вид приобретения не связан с приобретением границ интервалов, как показано на чертеже.

Поле может быть показано в заголовке, но не обязательно на его фронте. Когда ОПП обращается к синхронизации нисходящей связи, оно приняло входной нисходящий поток. Таким образом, структура данных ΌΤΑ не обязана быть первой в последовательности полей внутри заголовка сообщения. В некоторых вариантах осуществления может быть предпочтительней разместить структуру данных ΌΤΑ на некотором расстоянии от начала сообщения. ОПП обнаруживает уникальную последовательность в этом поле и устанавливает взаимосвязь, тем самым определяя, где находятся начальная и конечная точки поля в потоке битов. Это маркер, который позволяет ОПП определять все границы следующих интервалов, а

- 10 010465 тем самым осуществлять синхронизацию нисходящей связи.

Каждый заголовок сообщения при нисходящей связи содержит поле длины сообщения в фиксированной и известной относительной позиции по отношению к началу сообщения. Формат сообщения, содержащего структуру данных ΌΤΑ, известен ОПП настолько, что ему известно число битов между концом структуры данных ΌΤΆ и началом поля длины сообщения. Таким образом, ОПП может получить доступ к полю длины сообщения.

Значение длины сообщения позволяет ОПП вычислить положение тела данного сообщения и декодировать его. Оно также позволяет ОПП вычислить границу интервала между данным интервалом и следующим интервалом, достигая тем самым синхронизации нисходящей связи. Поле длины сообщения имеет известную относительную позицию от начала сообщения, которое само совпадает с границей интервала. Это позволяет ОНП определить местоположение тела следующего сообщения и границу на конце данного сообщения, и тем самым продолжать работу с сохранением синхронизации нисходящей связи.

Формат сообщений.

На фиг. 5 раскрытый способ не требует специального упорядочивания или размещения различных полей сообщения. Однако поля данных заголовка сообщения и поля тела сообщения могут быть в известных местоположениях относительно начала сообщения. В качестве примера информация заголовка сообщения может быть распределена известным способом между частями тела сообщения. Практически раскрытый способ не предусматривает гарантированного размера тела сообщения, хотя наименьший размер тела сообщения может быть установлен в конкретном варианте осуществления. Так, в типичном случае информация заголовка сообщения может быть размещена перед сообщением, так что расположение различных полей известно независимо от размера тела сообщения. Есть одно исключение в допускаемой гибкости расположения полей в сообщении, которое является результатом известной техники: последовательность захвата поддерживает функции физического уровня, связанные с методом. Если вариант осуществления требует, чтобы принимающий терминал также декодировал сообщение, для которого достигается захват физического уровня, то последовательность захвата должна идти первой в сообщении. Сообщение в раскрытом способе содержит тело сообщения, которое обеспечивается приложением. Нисходящее сообщение должно содержать заголовок сообщения. Восходящее сообщение может содержать заголовок сообщения, зависящий от варианта осуществления. Для ясности отметим, что каждое восходящее сообщение имеет связанный с ним ИЗ, который переносит некоторую управляющую информацию, относящуюся к сообщению. В способе Β8ΌΡ этот связанный ИЗ распространяется к ГУК и каждому ОПП в сети при помощи различных управляющих сообщений. Информация в ИЗ соответствует базовой функции управления сообщениями, тем самым предоставляя для разработки варианта осуществления возможность не включать заголовок сообщения в сообщения восходящего потока.

Заголовок сообщения может содержать несколько полей системной управляющей информации, как показано. Авторы показывают заголовок сообщения с неназначенными областями данных. Эти области образуют поле, называемое «другая управляющая информация», указывающая, что разработчик варианта осуществления имеет возможность использовать заголовки сообщений для переноса информации, не требующейся в раскрытом способе, а расширяющем его. Примером такой управляющей информации является набор параметров, который меняется время от времени; такие параметры используются в системных управляющих алгоритмах в ОПП.

Последовательность захвата может присутствовать в начале заголовка сообщения или внутри заголовка сообщения. Необходимо отметить, что последовательности захвата не обязаны присутствовать в любом заголовке сообщения. Они могут присутствовать в теле управляющих сообщений.

Структура данных АОН может присутствовать в заголовке сообщения для поддержки синхронизации нисходящего потока. В процессе нисходящей синхронизации определяются границы нисходящих интервалов (более точно, определяются положения границ начала сообщения или последовательности сообщений, что предполагает, что определение границ интервалов выполнено с достаточной точностью).

В нисходящем потоке может присутствовать адрес. В нисходящем потоке этот адрес описывает, какой или какие ОПП должны принимать сообщение. Адрес места назначения не обязан присутствовать в сообщениях восходящего потока, так как ГУК получает все сообщения восходящего потока. Однако поле адреса, связанное с сообщением восходящего потока, описывает адрес управляющего объекта, которым обычно является отправитель, но может быть ГУК или некоторый другой ОПП. Этот адрес управляющего объекта содержится в СИЗ, связанном с сообщением, и в некоторых вариантах осуществления может также содержаться в поле адреса в заголовке сообщения. Адрес обеспечивается для системной функции передачи приложением, которое требует, чтобы сообщение было передано.

Поле длины сообщения содержит значение, обозначающее длину сообщения; такая длина может быть выражена в терминах времени, МЛБ или в единицах данных. Примерами единиц данных являются: (1) биты, (2) байты или (3) элементы минимального размера разрешения для сообщения, например 8 байтовых единиц (байтов). Нисходящее сообщение должно содержать поле длины сообщения. Восходящее сообщение может также содержать поле длины сообщения. Длина сообщения для восходящего потока может быть известна, но эта информация также доступна из связанного ИЗ.

Поле идентификатора приложения идентифицирует приложение в принимающем терминале, на ко

- 11 010465 торый сообщение должно быть направлено. Идентификатор приложения может быть отображён на принимающем терминале в уникальную очередь приёма сообщений (фиг.1В и 2), причём такая очередь обслуживается управляющим приложением Β8ΌΡ либо приложением в ПУПУ или СИМ. Информация об идентификаторе приложения обеспечивается для системного планировщика передачи приложением, запрашивающим передачу сообщения, обычно просто снабжением сообщения заголовком.

Поле типа и приоритета содержит дополнительную управляющую информацию, которая используется алгоритмом вставки ОЗ при размещении связанного ИЗ в ОЗ. Дополнительно это поле может содержать информацию, используемую для других управляющих функций. Примером является параметр, который указывает, что сообщение содержит сегменты конкретного размера и для конкретной системной функции. Идентификация информации типа и приоритета обеспечивается для системной функции передачи приложением, запрашивающим передачу сообщения, обычно просто обеспечением заголовка сообщения для сообщения.

Данные запроса.

На фиг. 6 элементы данных кодируются, как показано на чертеже. Для ясности отметим, что заголовки сообщения не содержат управляющей информации, используемой сервисными элементами. Белым обозначены фоновые или неопределённые данные в интервальном запросе.

Формат интервального запроса (ИЗ) представлен на фиг. 6. Один и только один ИЗ связан с каждым восходящим интервалом, называемым далее связанным интервалом. Связанный интервал обычно используется, чтобы вмещать одно и только одно сообщение, называемое связанным сообщением. Формат ИЗ содержит поля данных, общие с теми, что были описаны для сообщения, за исключением того, что длина интервала для ИЗ может быть больше, чем длина сообщения для связанного сообщения. Планировщик передачи формирует ИЗ; упомянутое приложение использует ИЗ для создания запроса на связанный интервал. Помимо типичного случая, когда интервал запрашивается в целях посылки единственного сообщения, интервал может запрашиваться также одним ОПП для другого, или главным управляющим компьютером (ГУК) для ОНИ, или каким-либо из них для интервала, сегменты которого должны использоваться более сложным образом, определяемым управляющими приложениями, ПУПУ или СИМ, работающими с управляющим приложением планировщика передачи. Примером является ИЗ, созданный администратором запросов в ГУК в целях запроса ИПСА на восходящей линии.

ИЗ содержит адрес, который представляет управляющий объект. Таким адресом обычно будет ОПП, запрашивающее интервал для переноса восходящего сервисного сообщения. Однако раскрытый способ поддерживает сложные действия, такие, как опрос ГУК, управление сервисного уровня для сложных взаимодействий, планирование интервалов с сегментами и другие; и в таких случаях адрес может отличаться от адреса (одного или нескольких) ОПП, которые могут использовать интервал.

Идентификатор приложения служит для предоставления системным управляющим приложениям информации, необходимой для направления связанного сообщения или сообщений на принимающий ГУК или ОПП. Информация из этого поля может быть использована также другими вспомогательными управляющими функциями. Поле типа и приоритета может обеспечивать информацию, необходимую алгоритму вставки ОЗ для планирования интервала. Информация из этого поля может быть использована также другими вспомогательными управляющими функциями.

Поле длины интервала содержит длину связанного интервала. Для ясности отметим, что это поле в ИЗ всегда ссылается на интервал, в то время как сопоставимое поле в заголовке сообщения ссылается на длину этого сообщения. Интервал ИЗ (т. е. сегмент Алоха) может включать в себя защитное пространство и поэтому быть больше, чем длина сообщения связанного СИЗ для связанного сообщения. В ИЗ допускается также наличие пространства, называемого «другая управляющая информация»; использование такого пространства определяется конкретным вариантом осуществления.

В варианте осуществления в ИЗ может также присутствовать поле, называемое счёт ИЗ. Это поле позволяет управляющему сообщению отличать интервальные запросы из одного и того же ОПП, что оказывается полезным в случае, когда многие ИЗ находятся в распределении из одного и того же ОПП или когда ГУК получает от ОПП несколько копий одного и того же ИЗ.

В данном варианте осуществления может присутствовать такое поле в версии ИЗ, переносимой в ОЗ, как время создания ИЗ и/или срок ИЗ. Варианты вставки ОЗ и некоторые варианты синхронизации ОЗ могут использовать информацию из этого поля для организации и синхронизации ОЗ. В раскрытом осуществлении в версии ИЗ, переносимой в ОЗ, может присутствовать поле время передачи ИЗ. В раскрытом способе для заявленного варианта такое значение может содержаться в базе данных, связанной с ОЗ и доступной планировщику передачи, а элемент данных ИЗ может обеспечивать соответствующее местоположение для данных.

СООЗ может иметь два обязательных поля в заголовке сообщения (альтернативно такая информация должна доводиться до ОПП другими функционально эквивалентными средствами). Поле глубина ОЗ даёт глубину главной ОЗ в момент передачи СООЗ, причем эта глубина измеряется в удобных терминах, одним из которых является число ИЗ в главной ОЗ.

Второе поле заголовка сообщения СООЗ, которое может присутствовать (или эквивалентная функция, обеспечиваемая альтернативными средствами метода Β8ΌΡ) - это время вершины СООЗ. Это поле

- 12 010465 содержит точное время передачи вершинного элемента главной ОЗ в терминах главного системного тактирования. Полезный путь сделать это может состоять в предоставлении времени передачи вершинного элемента относительно времени передачи СООЗ.

В некоторых вариантах раскрытого способа используется также поле (являющееся поэтому необязательным) счёт СООЗ. Значение этого поля увеличивается каждый раз, когда пересылается СООЗ. Это позволяет О1П1 легко обнаруживать, что одно или более СООЗ потеряно при передаче и, следовательно, объявить себя вышедшими из синхронизации.

ИЗ обычно помещаются в СООЗ, соприкасаясь. Этот способ позволяет другой управляющей информации быть помещённой в тело сообщения СООЗ по усмотрению разработчика варианта осуществления.

ИЗ передаются по восходящей линии в сообщениях ИЗ, как показано на фиг. 6. Такие сообщения в типичном варианте осуществления имеют заголовок сообщения, хотя можно предвидеть также приложения, в которых заголовок сообщения не требуется.

Очередь запросов.

На фиг. 7 показана очередь запросов (ОЗ). Представление ОЗ показывает, что вершина очереди находится справа. Там элементы удаляются из очереди. Они подаются в ОЗ в любой точке в зависимости от алгоритма вставки ОЗ.

Элементами ОЗ являются ИЗ. Вместе с информацией ИЗ каждый из таких элементов связывает с ним - возможно, переносимый в самом элементе - время передачи ИЗ для связанного сообщения; такое время обеспечивается приложением алгоритма вставки ОЗ. ИЗ на вершине ОЗ показывает следующий интервал, который должен быть передан по восходящей линии. Элементы берутся из вершины очереди, как только их время передачи ИЗ проходит. Они отбрасываются, хотя можно выполнять их архивирование после того, как они удаляются из ОЗ.

Формат интервального запроса (ИЗ) представлен на фиг. 6. Интервальные запросы поступают в составе СООЗ в алгоритмы вставки ОЗ в ГУК. Эти СООЗ создаются на месте в ГУК администратором запросов и пересылаются в алгоритм вставки ОЗ одновременно с постановкой в очередь передачи сообщений ГУК.

Алгоритм вставки ОЗ в ГУК помещает новый ИЗ в главную ОЗ и поддерживает ОЗ, удаляя ИЗ, которые могут иметь слишком большой срок, или те, у которых прошло время передачи, а также обновляя приоритет и другую управляющую информацию в ИЗ. Главная ОЗ в ГУК - это точная версия ОЗ. Местные ОЗ в ОПП представляют оценочные копии главной ОЗ и в некоторых случаях могут давать ошибочные представления. Планировщик передачи может не планировать передачу в ГУК с использованием ОЗ. Вместо этого ОЗ просто используются для слежения за состоянием восходящей линии. В ГУК планировщик передачи может удалять верхний элемент ОЗ, когда проходит время передачи для его ИЗ, поддерживая таким образом соответствие с планированием восходящих интервалов. Это совпадает с такой же функцией в ОПП.

Главное системное тактирование в ГУК обеспечивает тактовую базу для способа Β8ΌΡ. ОНИ переносят оценку тактовой частоты главного системного тактирования, а также могут переносить оценку абсолютного времени этого тактирования. Планировщик передачи использует тактовую базу главного системного тактирования для планирования передач в ГУК. Времена передачи ИЗ, переносимые в ИЗ или связанные с ИЗ, выражены в терминах времени главного системного тактирования.

Верхний элемент ОЗ отбрасывается, как только время передачи его ИЗ проходит, как в замечании (д) выше. Формат интервального запроса (ИЗ) представлен на фиг. 6. Интервальные запросы прибывают в нисходящем потоке в СООЗ на ОПП и поступают в алгоритмы вставки ОЗ.

Алгоритм вставки ОЗ в ОПП помещает новый ИЗ в местную ОЗ и поддерживает местную ОЗ, удаляя ИЗ, которые имеют слишком большой срок, или те, у которых прошло время передачи, а также обновляя приоритет и другую управляющую информацию в ИЗ. Используются алгоритмы, идентичные алгоритмам вставки ОЗ в ГУК. Местная ОЗ в ОПП - это оценка главной ОЗ. Эта оценка верна до тех пор, пока ОПП получает все СООЗ с ИЗ, которые ещё находятся в главной ОЗ, а алгоритм синхронизации ОЗ применяется для приведения терминала в состояние синхронизации ОЗ.

Планировщик передачи в ОПП планирует восходящие передачи с использованием местной ОЗ. Планировщик передачи удаляет вершинный элемент ОЗ в то время, когда проходит время передачи для его ИЗ, поддерживая таким образом соответствие с планированием восходящих интервалов. Это совпадает с такой же функцией в ГУК.

Местное системное тактирование в ОПП обеспечивает тактовую базу для раскрытого способа в ОПП. Местное системное тактирование замкнуто на главное системное тактирование по тактовой частоте. В некоторых вариантах осуществления оно может быть также замкнуто на абсолютное время главного системного тактирования. Времена передачи ИЗ, переносимые ИЗ или связанные с ИЗ, выражены в терминах времени местного системного тактирования. Для ясности отметим, что сдвиг ОНИ либо учитывается при определении времени передачи ИЗ, либо планировщик передач находит этот сдвиг при определении времени передачи из времени передачи ИЗ. Для ясности отметим, что время передачи ИЗ на каждом терминале в раскрытом способе может быть различным, так как местные системные тактирова

- 13 010465 ния могут не синхронизироваться в абсолютном времени. Времена передачи ИЗ определяются так, что соответствующая передача прибывает в ГУК в спланированный интервал времени на основе главного системного тактирования.

Вершинный элемент ОЗ отбрасывается, как только время передачи его ИЗ проходит. Начальный ИЗ отбрасывается, ссылается ли он на местное сообщение или на сообщение в другом ОНИ. Это совпадает с функцией в ГУК, как в замечании (ί) выше. В ОНИ сообщения, подлежащие передаче, хранятся в одной или нескольких очередях передачи сообщений. Нланировщик передачи регулирует передачу сообщений в восходящем потоке.

Временная диаграмма ОЗ.

На фиг. 8 изображено тактирование последовательности действий для алгоритма вставки ОЗ в ГУК и алгоритма вставки ОЗ в ОНИ. Одно и то же (т.е. идентичное) СООЗ, или эквивалентный набор данных, приходит в ГУК и в ОНИ. Данные приходят близко во времени, но не совпадая во времени. СООЗ поступает в алгоритм вставки ОЗ в ГУК одновременно с постановкой в очередь передачи сообщений. Таким образом, оно прибывает в алгоритм вставки ОЗ ГУК перед тем, как оно прибывает в алгоритм вставки ОЗ любого ОНН. Во всех случаях время между прибытием данных в ГУК и в ОНН достаточно короткое, чтобы быть своевременным для удовлетворительной работы раскрытого способа (т.е. будут происходить восходящие передачи, которые неверно тактируются).

Алгоритм вставки ОЗ на каждом местоположении реагирует на приход новых данных, выполняя изменения базы данных в ОЗ. Эти изменения включают в себя размещение вновь пришедших ИЗ и подгонку временных значений, таких как время передачи ИЗ и срок ИЗ. Нока ОНИ остаётся в состоянии синхронизации ОЗ, вычисления, которые производятся в это время, приводят к тому, что местная ОЗ является удовлетворительной аппроксимацией главной ОЗ, причём такая аппроксимация включает в себя то, что две ОЗ имеют и имеют только те же самые элементы ИЗ в том же самом порядке. Некоторые поля этих элементов могут отличаться, или иметь приблизительно идентичные значения в соответствии с деталями каждого варианта осуществления.

В период после времени для обновления ОЗ, ОЗ в ГУК и ОЗ на ОНН находятся в состоянии, в котором их можно сравнить. Когда в формуле изобретения говорится, что ОЗ отвечают при сравнении некоторым условиям, это значит, что сравнение производится между двумя ОЗ в течение временных интервалов на фиг. 8. Если ОНИ находится в состоянии синхронизации ОЗ и СООЗ на фиг. 8, ОНИ остаётся в состоянии синхронизации ОЗ. Если ОНИ не получает СООЗ в ожидаемое время, как показано, состояние местной ОЗ отличается от состояния главной ОЗ, и ОНН выходит из состояния синхронизации ОЗ.

Синхронизация ОЗ.

На фиг. 9 изображена очередь запросов. Алгоритм синхронизации ОЗ, расположенный в ОНИ, может выполнять процесс синхронизации ОЗ. Этот процесс может выполняться в два этапа: первый этап заключается в установке чистой ОЗ, так что ни один ИЗ, присутствующий в главной ОЗ, не пропускается в местной ОЗ. Второй этап - удаление из местной ОЗ тех ИЗ, которые отсутствуют в главной ОЗ.

Элементами ОЗ являются ИЗ. Каждый из этих элементов может иметь связанное с ним и, возможно, содержащееся в самом элементе, время передачи ИЗ, которое представляет собой точное время передачи связанного сообщения; такое время обеспечивается алгоритмом вставки ОЗ. Алгоритм синхронизации ОЗ определяет по информации, переносимой в или связанной с каждым СООЗ, нет ли потерь при доставке СООЗ. Если СООЗ (или эквивалентный механизм доставки данных) потеряно, алгоритм синхронизации ОЗ повторно запускает процесс синхронизации ОЗ. Нроцесс инициализируется информацией из только что полученного СООЗ.

Если алгоритмом синхронизации ОЗ определено, что СООЗ перед присутствующим полученным СООЗ не было потеряно, то это приложение определяет, достиг ли терминал состояния чистой ОЗ. Если ОНН ещё не находится в состоянии чистой ОЗ, алгоритм синхронизации ОЗ собирает другое СООЗ и повторяет процесс. В случае, если ОНН достигло состояния чистой ОЗ, процесс синхронизации ОЗ удаляет излишние ИЗ из местной ОЗ. На этом этапе местная ОЗ соответствует главной ОЗ.

В случае, если ОНН достигло состояния чистой ОЗ, процесс синхронизации ОЗ удаляет излишние ИЗ из местной ОЗ. На этом этапе местная ОЗ соответствует главной ОЗ. Алгоритм синхронизации ОЗ объявляет, что ОНИ находится в состоянии синхронизации ОЗ, или ждёт завершения цикла перед объявлением ОНН в состоянии синхронизации ОЗ.

Нланировщик передачи ОНН.

Изображённый на фиг. 10 планировщик передачи ОНИ может выполнять три показанные функции, каждая из которых является частью планирования и посылки сообщения от ОНН. Нроцесс посылки сообщения от ОНН может начаться, когда приложение помещает сообщение в очередь передачи сообщений. Он заканчивается, когда планировщик передачи воздействует на передачу сообщения. Между этими двумя событиями планировщик передачи ищет и получает интервал на восходящей линии, назначенный для передачи сообщения. Нланировщик передачи выполняет три вида деятельности в процессе.

Нланировщик передачи контролирует входы очереди или очередей передачи сообщений и формирует ИЗ для каждого нового сообщения. Это ИЗ помещается в местный пул ИЗ. Как только ОНН синхронизируется. Нланировщик передачи помещает ИЗ в распределение ИЗ так быстро, как только возможно,

- 14 010465 после того, как он достигает пула ИЗ. Для ясности отметим, что вариант осуществления может поддерживать многие ИЗ в распределении ИЗ в одно и то же время или он может требовать, чтобы ИЗ были распределены (т.е. на месте в ОЗ) перед разрешением другому ИЗ войти в распределение ИЗ.

В качестве первого шага в распределении ИЗ планировщик передачи помещает ИЗ в СИЗ и ставит это СИЗ в очередь передачи сообщений. Планировщик передачи использует алгоритм УФДС и знание структур интервалов сегментов Алоха для приходящих интервалов, чтобы выбрать сегмент Алоха для получения переданного СИЗ. Для каждого ИПСА имеется связанный ИЗ в ОЗ. ИПСА назначается так же, как любой другой восходящий интервал. Таким образом, в ОЗ имеется ИЗ, связанный с интервалом передачи. Поэтому из этого интервала известна структура сегмента Алоха, прежде чем он придёт. Структура ИПСА может быть фиксирована и известна или может меняться от интервала к интервалу.

Планировщик передачи ждёт сегмент Алоха, спланированный для СИЗ. Непосредственно перед передачей планировщик передачи подтверждает, что ОНП синхронизировано. Если известно, что ОНИ синхронизировано, то планировщик передачи воздействует на передачу СИЗ в сегмент Алоха. Затем он помещает СИЗ в загон СИЗ в предвидении возможной необходимости повторной передачи СИЗ.

Обратимся к п.30 и его подабзацам. Планировщик передачи после этого контролирует ИЗ, полученные из СООЗ, или эквивалентных источников, выполняя обнаружение того, что переданный им интервальный запрос (ИЗ) был передан в ГУК. Это ожидание продолжается постоянный период времени или постоянное число СООЗ в зависимости от деталей реализации.

Если переданный ИЗ не появляется в нисходящей линии в фиксированное время, планировщик передачи объявляет, что этот ИЗ был передан неудачно, вероятнее всего, из-за состязания в сегменте Алоха. Затем планировщик передачи начинает процесс передачи повторно. В примерной диаграмме состояний показано, что для числа предпринимаемых попыток повторной пересылки почти или совсем нет предела. Однако в конкретном варианте осуществления может существовать предел числа попыток повторной передачи. Однако в большинстве вариантов осуществления можно предусмотреть, что будет установлено максимальное число попыток повторной передачи.

Если переданный ИЗ своевременно появляется в нисходящей линии, планировщик передачи подтверждает, что он успешно передал СИЗ, удаляет СИЗ из загона СИЗ и отбрасывает его. Затем он продолжает работу. В примерной диаграмме состояний предполагается, что в загоне СИЗ может быть только один ИЗ в каждый момент времени. Однако планировщик передачи в некоторых вариантах осуществления раскрытого способа может иметь несколько экземпляров одного и того же процесса (представленного описываемой диаграммой состояний), выполняемых параллельно, т.е. он может планировать множество сообщений в одно и то же время.

На третьей диаграмме состояний представлен процесс передачи успешно спланированного сообщения. Как только ОПП оказывается синхронизированным, планировщик передачи постоянно проверяет вершину местной ОЗ для ИЗ, связанного с местным сообщением, подлежащим передаче. Планировщик передачи определяет время передачи ИЗ для сообщения, представленного своим связанным ИЗ на вершине местной ОЗ. При наступлении времени передачи он начинает процесс воздействия на передачу. В качестве первого шага этого процесса он выполняет проверку для гарантии того, что ОПП всё ещё синхронизировано. Если это не так, он прерывает процесс.

Если ОПП синхронизировано, он определяет, какое сообщение должно быть передано, и должно ли это сообщение быть местным или поддерживаться на каком-либо другом ОПП. В расширении может быть состязание между сегментами или интервалами, спланированными ИЗ, и планировщик передачи в этом случае определяет, должен ли он передавать в эти сегменты или интервалы.

Планировщик передачи своевременно удаляет ИЗ из ОЗ. Удалённый ИЗ отбрасывается или архивируется. После этого планировщик передачи переходит к повторению процесса для следующего ИЗ в ОЗ.

Сервисные сообщения возникают из очередей ввода/вывода ПУПУ и представлены в ГУК 38, который заключает в себе часть способа раскрытого варианта осуществления. Этот поток сообщений в сеть может регулироваться УФДС. Эти сообщения помещаются в очереди передачи сообщений, и планировщик передачи упорядочивает их расположение в нисходящем потоке.

Сообщения, принятые по восходящей линии, помещаются в очереди приёма сообщений. Эти очереди обслуживаются сервисными приложениями в ПУПУ и управляющими приложениями в самом ГУК.

Администратор запросов собирает интервальные запросы (ИЗ) из различных управляющих сообщений и из местных управляющих приложений. Они помещаются в главный пул 71 ИЗ. Время от времени администратор 75 запросов формирует управляющее сообщение, содержащее множество ИЗ, и помещает его в очередь 80 передачи сообщений, и одновременно с этим передаёт его алгоритму 83 вставки ОЗ. Алгоритм 83 вставки ОЗ помещает ИЗ в главную ОЗ 72 и время от времени обновляет данные в ИЗ, находящихся в главной ОЗ. Главная ОЗ содержит план назначения интервалов восходящей линии.

Как показано на фиг. 2, сервисные сообщения возникают из очередей 93 сообщений СИМ и представлены на УК 22 ОНИ. Этот поток сообщений в сети может регулироваться УФДС 95. Эти сообщения помещаются в очереди передачи сообщений, и планировщик передачи упорядочивает их расположение в нисходящем потоке, используя план, представленный в местной ОЗ.

Маршрутизатор 74 приёма помещает сообщения, полученные по восходящей линии, в очереди 77

- 15 010465 приёма сообщений. Эти очереди используются сервисными приложениями в СИМ или управляющими приложениями 76 в самом УК 22 ОНИ.

Планировщик 82 передачи формирует ИЗ, один для каждого интервала, требуемого этим ИЗ, и помещает их в местный пул 88 ИЗ. Он своевременно формирует сообщения запросов, называемые СИЗ, и передает их в ГУК 38 с использованием сегментированного протокола Алоха.

Алгоритм синхронизации ОЗ управляет местной ОЗ в отношении установки в ней точной копии главной ОЗ. Время от времени набор ИЗ принимается в управляющем сообщении нисходящего потока. Алгоритм 79 вставки ОЗ помещает эти ИЗ в местную ОЗ 78 и время от времени обновляет данные в ИЗ, находящихся в местной ОЗ. Местная ОЗ 78 содержит наилучшую оценку плана назначения интервалов восходящей линии.

На фиг. ЗА представлены диаграммы тактирования для использования канала в раскрытом варианте осуществления изобретённого способа. Фиг. ЗА показывает типичный формат использования канала для восходящей или нисходящей линии. Фиг. ЗВ показывает формат восходящей линии, при котором отформатированные сообщения не содержат заголовков сообщений. Фиг. ЗС показывает, что в раскрытом варианте осуществления возможны промежутки в интервальных последовательностях. Фиг. 3Ό показывает формат канала в варианте осуществления с защитными полосами частот.

Раскрытый вариант осуществления способа включает в себя организацию канала со структурой МДВР. Обычно имеются отдельные восходящий и нисходящий каналы с сообщениями, передаваемыми в одном направлении. Варианты осуществления могут включать в себя множество восходящих и/или нисходящих линий или могут совместно использовать единственный канал для восходящей и нисходящей линии.

Сообщения в нисходящей линии должны иметь заголовки сообщений для поддержки функций приёма и маршрутизации. Сообщения в восходящей линии могут иметь заголовки сообщений. Однако вся информация, нужная для поддержки маршрутизации, может присутствовать в связанных ИЗ. Таким образом, варианты осуществления могут не обязательно иметь заголовки сообщений в восходящей линии.

Модуляция и демодуляция в линиях может быть организована так, что повторный захват не нужен для каждого сообщения в нисходящей линии. В восходящей линии тактирование может быть достаточно точным для того, чтобы тактирование границ сообщений сохранялось между сообщениями. Однако может возникать по меньшей мере необходимость в частоте, фазе и уровне втягивания в восходящей линии, поскольку передаются сообщения из различных источников.

На фиг. 4 представлена временная диаграмма для варианта, который может быть использован для синхронизации нисходящей линии - как приёмник размещает сообщения в нисходящей линии. Этот вариант полагается на поле длины сообщения, чтобы при некоторых ограничениях на организацию канала определить местоположение одного сообщения, за которым следует другое. Корреляционная последовательность, называемая структурой данных АОН (ΌΤΑ), присутствует в некоторых заголовках сообщений для поддержки захвата первого сообщения, используемого для инициализации процесса отслеживания границ сообщений.

На фиг. 5 представлен формат сообщения раскрытого варианта осуществления способа. Сообщение может содержать тело сообщения, а также заголовок сообщения. Тело сообщения может содержать информацию, размещённую приложением, которое создаёт сообщение. Это может быть сервисное приложение в ПУПУ или СИМ или управляющее приложение.

Заголовок сообщения в нисходящей линии может содержать определённые поля и другие поля. Он может содержать поле адреса, идентификатора приложения, типа и приоритета, и поле длины сообщения (или функционально эквивалентные структуры). Сообщения в восходящей линии могут иметь заголовок сообщения, и этот заголовок может содержать перечисленную выше информацию.

Заголовок сообщения в нисходящей линии может содержать последовательность захвата для поддержки демодуляторов при захвате сообщения. Он может содержать структуру данных АОН для поддержки обнаружения границ данных в сообщении. Он может содержать другую управляющую информацию в дополнительном пространстве в заголовке сообщения. Такая дополнительная информация называется другая управляющая информация и используется в конкретном варианте осуществления способа.

На фиг. 6 представлен формат структур данных, связанных с интервальным запросом. Фиг. 6А показывает интервальный запрос (ИЗ); сообщение интервального запроса (СИЗ). Фиг. 6В показывает сообщение обновления очереди запроса (СООЗ).

Интервальный запрос может содержать поле адреса, идентификатора приложения, типа и приоритета и длину интервала. Эти поля «описывают» сообщение, с которым связан ИЗ. Фактически первые три из этих полей те же самые, что и в заголовке сообщения, как показано на фиг. 5. Поле длины интервала может не совпадать с полем длины сообщения, потому что интервалы могут включать в себя защитные полосы частот. Алгоритмы ОПП и ГУК могут учитывать этот фактор, а истинные длины сообщений могут содержаться в ИЗ, источник ИЗ может добавить соответствующее дополнительное пространство к длине при формировании ИЗ, или ГУК может подогнать это поле при приёме ИЗ - любая такая схема лежит в объёме раскрытого способа.

ИЗ может содержать управляющую информацию, специфичную для конкретного варианта осуще

- 16 010465 ствления настоящего изобретения, причём такая информация размещается в поле другой управляющей информации. Конкретная опциональная управляющая информация заявлена в вариантах раскрытого осуществления метода. Как показано на фиг. 6А, могут быть включены время создания, срок ИЗ, время передачи ИЗ и счёт ИЗ. ИЗ могут быть созданы управляющими приложениями или планировщиками передачи в О11 . Для восходящей передачи ИЗ заключаются в сообщения ИЗ (СИЗ).

Как показано на фиг. 6А, СИЗ могут иметь или могут не иметь заголовки сообщений в зависимости от варианта осуществления. СИЗ передаются в сегменты Алоха пакетных интервалов сегментов Алоха. 1ередача устроена для этого случая и может состязаться в период передачи, разрушая оба. Может потребоваться несколько передач пока СИЗ не будет успешно передан в ГУК.

ГУК передаёт набор ИЗ в сообщении нисходящей линии, называемом СООЗ. Формат СООЗ показан на фиг. 6В. Заголовок сообщения СООЗ может содержать управляющую информацию, относящуюся к конкретному варианту осуществления и содержащуюся в поле другой управляющей информации. Заголовок сообщения СООЗ может включать в себя данные, используемые для синхронизации ОЗ в О11 . Для этой цели он может содержать поля глубина ОЗ или время вершины СООЗ. Он может также содержать поле счёт СООЗ, значение которого используется для управления синхронизацией ОЗ.

Как показано на фиг. 7, ОЗ является единственной очередью. Элементами ОЗ являются ИЗ. Алгоритм вставки ОЗ как в ГУК, так и в О11 вставляет их в ОЗ.

Элементы ОЗ (т. е. ИЗ) с течением времени продвигаются вправо на фиг. 7. 1ро самый правый элемент говорят, что он находится на вершине очереди. Алгоритм вставки ОЗ не обязан размещать новые элементы на дне очереди. Элементы могут размещаться в очереди так, что ИЗ с более высоким приоритетом или ИЗ, чувствительные к задержке, могут размещаться выше в очереди. Существует требование к алгоритму размещения, чтобы элементы, размещаемые в очереди, достигали вершины за разумное время, но могут также использоваться другие алгоритмы.

Как показано на фиг. 7, на ГУК главная ОЗ просто служит записью состояния восходящей линии. Эта информация используется как основа для синхронизации информации, посланной на О11 . Она также используется внутренними управляющими алгоритмами для управления восходящей связью различными средствами.

Как показано на фиг. 7, в О11 местная ОЗ служит в качестве записи состояния восходящей линии. Эта информация используется для определения того, когда О11 может передавать по восходящей линии. В О11 присутствует алгоритм синхронизации ОЗ, который устанавливает синхронизацию местной ОЗ с главной ОЗ, т.е. формирует местную ОЗ так, что она, по существу, одинакова с главной ОЗ, и контролирует эту синхронизацию.

На фиг. 8 показана временная диаграмма для поддержки сопоставимых главной ОЗ и местной ОЗ. Информация об обновлении может поступать в алгоритм вставки ОЗ в ГУК в определённое время, запуская цикл обновления. В отличное время, возможно, позже, та же самая информация об обновлении поступает в алгоритм вставки ОЗ в О11 , который также может начать цикл обновления. 1еред началом цикла обновления в любом терминале, и после того, как оба они закончат циклы обновления, ОЗ существенно сопоставимы. Местная ОЗ называется синхронизированной ОЗ, если в ней присутствует в точности то же множество ИЗ, расположенных в том же порядке, что и в главной ОЗ, в течение периода времени после того, как они обе были обновлены одной и той же информацией. Информация об обновлении обычно может поступать в СООЗ как в ГУК, так и в О11 .

На фиг. 9 показана диаграмма состояний для типичного алгоритма синхронизации ОЗ. Синхронизация может происходить в две фазы. В первой фазе алгоритм синхронизации ОЗ на О11 убеждается, что он получил всю информацию об обновлении ОЗ, которая была послана в течение промежутка времени. Этот промежуток времени определяется так, что все сообщения, связанные с более старыми элементами ОЗ, были переданы в восходящем потоке. Затем вторая фаза синхронизации ОЗ определяет, какие элементы собранного набора остаются подлежащими передаче, с вероятностью того, что некоторые из сообщений, связанных с этими новыми элементами, были уже переведены за время, пока выполнялось это определение. Отнесённые к этому времени ИЗ могут быть удалены из местной ОЗ и синхронизированы.

На фиг. 10 показано, что планировщик передачи в О11 может выполнять три различные задачи, показанные на диаграммах состояния. Совместным эффектом этих задач является планирование и передача сообщения.

1ланировщик передачи в О11 контролирует очередь передачи сообщений и своевременно формирует ИЗ для каждого требуемого интервала. Имеются режимы работы, при которых сообщение может помещаться в интервал, зарезервированный каким-либо другим О11 или ГУК.

1ланировщик передачи своевременно может извлекать ИЗ из местного пула ИЗ, формировать СИЗ и передавать его с помощью протокола.

1ланировщик передачи контролирует начало ОЗ и передаёт сообщение, когда верхний в очереди ИЗ связан с местным сообщением. 1ланировщик передачи может также удалять верхний в очереди ИЗ, когда его время передачи ИЗ прошло.

Работа.

Система и способ варианта осуществления изобретения дают возможность обслуживания неогра

- 17 010465 ниченного количества терминалов в сети линии, которая сконфигурирована с (1) единственным управляющим терминалом (ГУК) и (2) множеством терминалов (ОПП), расположенных на расстоянии от центрального терминала. ОПП обмениваются цифровыми данными с ГУК при помощи любого двустороннего (дуплексного) канала линии или набора каналов, имеющих пропускную способность, которая может совместно использоваться ОПП.

Вариант осуществления настоящего изобретения, как раскрыто здесь, использует сегментную связь Алоха и теорию очередей. Обмениваемая информация может быть разбита на сообщения источниками. Эти сообщения являются наборами цифровых данных. Длина каждого сообщения не фиксирована, но средняя длина сообщения в каждом канале предписана, и трафик организуется так, чтобы различными средствами удовлетворить это предписание. Точно так же частота сообщений в разных каналах не установлена, но средняя частота предписана, и трафик организуется так, чтобы различными средствами удовлетворить это предписание.

ГУК получает информацию, подлежащую передаче к ОПП, от интерфейсного оборудования, которое обеспечивает интерфейс между ГУК и подсистемами управления поставщиков услуг, таких как поставщики услуг Интернет, радиовещательные и телефонные компании. ГУК передает информацию, посланную ОПП, к этим подсистемам управления поставщиков услуг. ОПП и ГУК также служат источниками и местами назначения управляющей информации. Чтобы информация передавалась от одного ОПП к другому, поставщик услуг на ГУК может отправлять её.

Физический канал или каналы, несущие данные от ГУК к ОПП, называется нисходящей линией. Физический канал или каналы, несущие данные от ОПП к ГУК, называется восходящей линией.

Передача данных по нисходящей линии может управляться ГУК просто на основе реального времени в форме МДВР, чтобы разделять доступную пропускную способность между поставщиками услуг и обеспечивать различную сетевую управляющую информацию.

Согласование большого числа ОПП достигается назначением пропускной способности восходящей линии «на лету» по мере того, как ОПП требуют её. Протоколы, процессы и алгоритмы, уникальные для этого патента, имеют дело с назначением пропускной способности восходящей линии и выполнением передачи данных в соответствии с этим назначением.

Способ согласно варианту осуществления изобретения поддерживает восходящую линию полной, если доступен трафик, и делает доступ полностью гибким. Способ раскрытого варианта осуществления почти или совсем не задаёт пределов на число терминалов в сети. Пропускная способность, доступная единственному терминалу, плавно уменьшается по мере роста числа терминалов. Раскрытый способ минимизирует задержку передачи данных сообщения по сети.

Восходящая линия поддерживается полной при помощи системы резервирования так, что пропускная способность восходящей линии не теряется при задержках, вызываемых ожиданием обмена управляющей информации. В соответствии с тонким замечанием, восходящая линия поддерживается полной за счёт резервирования структуры, управляющей минимизацией нерабочего времени. Этот второй критерий удовлетворяется поддержкой резервирований в очереди значительной глубины (обычно от 10 до 100 резервирований), тем самым сглаживая пакеты запросов и паузы.

Доступ является существенно гибким. Терминалы или услуги (в зависимости от варианта осуществления) имеют предписанную среднюю загрузку на восходящей линии. Это единственное ограничение гибкости.

У раскрытого способа нет присущих ему ограничений. Фактически способ работает наилучшим образом на многих нынешних терминалах. Существует встроенное предписание средней загрузки сети от терминалов, чтобы общий трафик сообщений, загружающий восходящую линию, удовлетворял набору ограничений при проектировании сети, при этом точная природа этих предписаний зависит от варианта осуществления.

При данных практических и согласованных пределах ввода услуг в нисходящей линии задержка нисходящей линии не существенна. Задержка восходящей линии определяется двумя фазами назначения пропускной способности восходящей линии:

(1) распределением запросов и (2) задержкой резервирования услуги.

В изобретение включено некоторое количество методов, чтобы сделать эту задержку малой. Элементы резервирования данных (называемые интервальными запросами), которые малы по сравнению со средним размером сообщения в сети, посылаются в восходящий поток. Элементы резервирования малы для минимизации перегрузки. Технология сегментов Алоха используется, чтобы избежать участия какойлибо структуры в качестве терминалов относительно использования ими их пропускной способности (т.е. чтобы избежать назначения фиксированного объёма пропускной способности каждому терминалу концепция «схемы»). Система резервирования распределена на терминалы ОПП, чтобы избежать задержек и потери пропускной способности при действиях с резервированиями.

Распределенная управляющая система поддерживает очень низкие издержки и быстрый отклик, но ценой того, что терминалы могут влиять один на другой, если они теряют управляющую информацию. Значительная часть изобретения посвящена способам и средствам, изобретенным для минимизации или

- 18 010465 исключения этой возможности.

Структура, центральная для средств достижения быстрого и эффективного назначения пропускной способности восходящей линии, состоит в сборе и распределении запросов. Запросы собираются от О11 в И1СА, которые содержат сегменты Алоха. Каждый сегмент Алоха может нести запрос. ГУК управляет частотой И1СА и числом сегментов в каждом интервале, управляя таким образом производительностью раскрытого способа. Это управление И1СА может быть очень тщательно разработанным или очень простым в зависимости от требований варианта осуществления. Запросы передаются на ГУК группой за раз, причем каждая группа запросов переносится в И1СА. Важным фактором производительности системы является эффект сглаживания трафика запросов в процессе сборки. Допускается состязание передач запросов за сегменты Алоха - не существует предписанной структуры на терминалах для запросов на доступ за исключением того, что сегменты, выбранные для передачи ИЗ, должны выбираться случайным образом, и должен быть процесс эффективной повторной передачи, если возникает состязание, число которых известно.

Из-за наличия состязания можно ожидать, что О11 будет вынуждено повторять передачу запроса в среднем более одного раза.

Запросы немедленно распределяются от ГУК к О11 и помещаются в очереди запросов (ОЗ), которые поддерживаются в каждом О11 . Эти ОЗ рассматриваются как оценки или копии главной ОЗ, хранящейся в ГУК. Запросы могут быть организованы для обслуживания в соответствии с приоритетом. Имеется некоторое количество средств и способов для регулирования потока запросов через ОЗ. Все О11 видят одну и ту же базу данных запросов и неявно знают назначения в восходящей линии.

О11 , затребовавшее пропускную способность восходящей линии, просто управляет ОЗ, так же, как и любой другой терминал. Когда назначение интервала для передачи местного сообщения становится текущим, О11 реагирует и передаёт соответственно.

Описанный выше процесс добавляет значительно меньше 100 мс задержки в хорошо сбалансированном варианте осуществления для сети, полностью использующей восходящую и нисходящую связь.

Физическое устройство сети

Система 10 включает в себя одно центральное местоположение с ГУК. ГУК взаимодействует с набором НУНУ в центральном местоположении. Большое число местоположений клиентов находится на расстоянии от местоположения ГУК - характерное число составляет свыше 10000 удалённых местоположений. Эти сайты простираются по диску с центром в ГУК. Характерный радиус диска составляет от 5 до 50 миль.

Местоположение ГУК связано с существующим местоположением радиовещания, со связанной антенной инфраструктурой. Местоположениями клиентов обычно являются дома, но системой 10 могут обслуживаться и другие помещения. Местоположения О11 находятся в стационарных местах с антеннами, присоединёнными к этим структурам. СИМ являются частью физической структуры О11 . СИМ и 1У1У координируются для подачи сообщений предписанной средней длины сообщений и средней частоты сообщений. Решение о передаче сообщения на одном ОНП не зависит от решения о передаче сообщения на другом О11 .

Структура канала ΡΌΌ с одной нисходящей и одной восходящей линиями.

Система 10 может включать в себя блок смежных каналов 6 МГц, используемых с центральной частотой в вещательной полосе - с центральной частотой в диапазоне от 54 до 756 МГц. Характерный размер такого блока в 4 канала даёт ширину полосы 24 МГц. Один отдельный канал помещается в блок для восходящей линии и один отдельный канал для нисходящей линии. Это устройство ΡΌΌ (ДЧР, дуплексная связь с частотным разделением).

Структура канала ΡΌΌ с одной нисходящей и несколькими восходящими линиями.

Альтернативный вариант осуществления для структуры канала можно предпочесть в случае, когда есть желание ограничить мощность передачи восходящей линии. Может быть использован блок смежных каналов 6 МГц.

Несколько отдельных каналов помещаются в блок для восходящей линии и один отдельный канал для нисходящей линии. Характерное число каналов восходящей линии 10. О11 постоянно назначаются одна или более восходящих линий. Это остаётся устройством ДЧР.

Структура канала ΤΌΌ с одной нисходящей и несколькими восходящими линиями.

Альтернативное осуществление для структуры канала можно предпочесть в случае, когда есть желание ограничить мощность передачи восходящей линии и желание максимально широкой возможной полосы частот нисходящей линии. Используется блок смежных каналов 6 МГц. 1олный канал используется в форме ΤΌΌ (ДВР, дуплексная связь с временным разделением). Нисходящая линия использует полную полосу частот. Когда назначается период времени восходящей линии, канал разделяется на несколько каналов восходящей линии меньшей полосы частот с О11 , постоянно назначенным одному или более из этих каналов восходящей линии. Когда приходит период времени передачи восходящей линии, О11 , назначенные различным группам восходящей линии, передают параллельно.

Модуляция и кодирование.

Цифровая модуляция используется на восходящей линии и нисходящей линии. Модуляция поддер

- 19 010465 живает несколько битов на герц в восходящей и нисходящей линиях. Характерной модуляцией может быть 64 ЦАМ и 6 бит/Гц. Характерный МПБ составляет 6 бит. Каналы кодируются и перемежаются. Характерная битовая частота ошибок с кодированием канала составляет 10-10. Характерная скорость кодирования 0,9.

Символьные канальные частоты могут быть фиксированными. Характерные информационные частоты после кодирования составляют 100 Мб/с для нисходящей линии и 15 Мб/с для восходящей линии.

Структура интервала и сообщения.

Нисходящая линия поддерживает непрерывную передачу сообщений. В интервалах может отсутствовать защитное пространство.

Передача когерентна через границы сообщений. Восходящая линия выровнена по границе сообщений. Характерная точность составляет 1/10 МПБ. В интервалах может отсутствовать защитное пространство. Сообщения восходящей линии имеют последовательности захвата в заголовках сообщений.

Системное время.

В процессе регистрации 01111 информируются о символьной частоте нисходящей линии по отношению к главному системному тактированию. 01111 замыкает частоты своего местного системного тактирования на нисходящую линию и отслеживает эти частоты. 01111 не замыкается на фазу тактирования в ГУК.

Рабочие параметры и рабочая точка.

Рабочими параметрами для системы 10 могут быть следующие:

1) средняя длина сообщений - 640 байт;

2) средняя частота сообщений - 2850 сообщений/с;

3) частота сегментов Алоха - 10800 сегментов/с;

4) сегменты Алоха/интервал Алоха -108 сегментов (10( ИПСА/с);

5) рабочая точка - 0,4 (3,73 сегментов Алоха/сообщение);

6) разрешение размера сообщения (РРС): 6 байт;

7) минимальная длина сообщений: 6 байт и

8) максимальная длина сообщений: 9250 байт.

Общий формат сообщений - нисходящая линия.

Общий формат сообщений нисходящей линии для системы 10 может быть следующим:

Поле размер битах

Размер заголовка сообщений нисходящей линии 48

Последовательность захвата

Адрес

Идентификатор приложения

Тип или приоритет ;б

Длина сообщения (в РРС)

Другая управляющая информация переменная длина

Эта структура может поддерживать свыше 4 миллионов 01111 и 256 различных приложений с 64 различными уровнями типов и приоритетов. Она может поддерживать сообщения до 200000 бит в длину. Издержки заголовка сообщения могут быть менее 1%. ГУК время от времени посылает специальное управляющее сообщение, которое поддерживает захват нисходящего потока.

Общий формат сообщения - восходящая линия

Общий формат сообщения восходящей линии может быть следующим:

размер в битах

Тело сообщения

Поле

Размер заголовка сообщений

Последовательность захвата

Адрес

Идентификатор приложения

Тип или приоритет

Длина сообщения (в РРС)

ДУУ» переменная длина

Тело сообщения *ДУУ обозначает другую управляющую информацию.

Адрес и другая управляющая информация переносятся в связанном ИЗ. Интервальный запрос (ИЗ).

ИЗ может быть следующим:

-20010465

Пола

Данные

Адрес

Идентификатор приложения

Тип или приоритет

Длина сообщения (в РРС) размер в битах

ДУУ - счёт ИЗ

ДУУ - время передачи ИЗ

ДУУ -срок ИЗ 6

Время передачи ИЗ находится в пределах 1 с с разрешением 10 нс.

Срок ИЗ выражен в единицах счёт СООЗ. Он может быть инициализирован в 1, представляя СООЗ, которое его содержит, и увеличиваться каждый раз, как прибывает другое СООЗ (в ГУК так же, как и в ОПП).

Сообщение интервального запроса (СИЗ).

Сообщение интервального запроса может быть следующим:

Поле размер в битах

Размер заголовка сообщения

Тело сообщения

Один ИЗ 56

СИЗ разрешено нарушать правило разрешения размера сообщения, чтобы сэкономить пропускную способность канала. Оно имеет фиксированную известную длину.

В настоящем варианте осуществления издержки ИЗ составляют 2,3% (учитывая среднее количество переданных ИЗ на сообщение, которое может быть больше 1 из-за повторных передач).

ПИСА.

ПИСА может быть следующим:

Поле размер в битах

Размер интервала

8640

Сегмент 1

Сегмент 108

Сообщение обновления очереди запросов (СООЗ)

Поле размер в битах

Размер заголовка сообщения128

Адрес22

Идентификатор приложения8

Тип или приоритет6

Длина сообщения (в РРС)12

ДУУ - глубина 0312

ДУУ - время вершины 0328

ДУУ - Счёт СООЗ10

ДУУ - Срок ОЗ6

ДУУ - Структура данных ДОН24

Размер тела сообщения переменный, несколько

80-битовых ИЗ (включая 0)

СООЗ формируются и передаются, когда ПИСА прибывает и обрабатывается в ГУК. Это происходит 100 раз в секунду.

В СООЗ присутствуют около 29 ИЗ, что составляет среднюю длину отчасти свыше почти 300 байт.

Поле глубины ОЗ содержит число ИЗ в ОЗ.

Поле время вершины ОЗ - это разность между временем передачи СООЗ и временем передачи ИЗ для начального элемента ОЗ (тем элементом, связанное сообщение которого ещё не начало передаваться). Время вершины ОЗ выражено в секундах с разрешением 10 нс.

Счёт ОЗ - это круговой счёт (увеличивающийся от наибольшего значения до нуля).

Структура данных АОН - это корреляционная последовательность, используемая для захвата нисходящей линии.

-21 010465

Размер ОЗ: 8.

Размер ОЗ может быть следующим.

Размер ОЗ - 1000 элементов ИЗ.

Ожидаемая глубина ОЗ определяется следующим образом:

Информационная частота восходящей линии 15000000 бит/с.

Частота сообщений восходящей линии 2850 сообщений/с.

Размер сообщений восходящей линии 640 байт.

Эффективность восходящей линии 97% и глубина ОЗ в среднем 36 ИЗ.

Ожидаемая задержка в ОЗ - 36 сообщений или 13 мс.

Размер пула ИЗ.

Размер пула ИЗ может быть следующим:

Главный пул ИЗ и местный пул ИЗ могут содержать 1000 ИЗ.

Структура очереди сообщений.

ГУК имеет одну очередь приёма сообщений для каждого присутствующего поставщика услуг, представленного одной ПУПУ. Предел близок к 256 поставщикам услуг. Типичное число присутствующих услуг ожидается порядка 10. ГУК имеет одну очередь приёма сообщений для управляющих сообщений.

Каждое О1П1 формирует очередь приёма сообщений для каждого присутствующего СИМ. О1П1 имеет одну очередь приёма сообщений для управляющих сообщений.

ГУК имеет одну очередь передачи сообщений для каждого присутствующего поставщика услуг, представленного одной 1У1У. ГУК имеет одну очередь передачи сообщений для управляющих сообщений.

Каждое О11 формирует очередь передачи сообщений для каждого присутствующего СИМ. О11 имеет одну очередь передачи сообщений для управляющих сообщений.

А1СА

Алгоритм предоставления сегмента Алоха (А1СА) генерирует запрос на И1СА каждые 10 мс. Требуемые И1СА могут иметь фиксированный размер в сегментах - 108 сегментов.

Сегменты имеют фиксированный размер - 80 бит.

ФРИЗ.

Каждая передача СИЗ выполняется с постоянной вероятностью в сегмент «следующего» ИПСА. Это справедливо для первой передачи.

Для повторных передач О11 должно получать СООЗ, чтобы определить, было ли СИЗ успешно получено на ГУК. Это СООЗ формируется и посылается немедленно по получении И1СА на ГУК. Задержка обратного получения СООЗ в худшем случае приблизительно 0,5 мс. Таким образом, у О11 есть время установить и повторно передать СООЗ в «следующем» И1СА.

Управление частотой передач СИЗ.

О11 не могут регулировать передачу СИЗ. От одного О11 могут быть помещены в распределение ИЗ множество ИЗ. Для различения ИЗ, находящихся в распределении, может быть использован счёт ИЗ. Счёт ИЗ может увеличиваться для каждого нового формирующегося СИЗ.

Регулировка длины сообщений и частоты сообщений может быть оставлено СИМ. Однако в варианте осуществления включено управляющее сообщение, которое используется ГУК, чтобы приказать всем терминалам приостановить передачу данных поставщикам услуг. Это обеспечивает достаточно отказоустойчивый механизм для случаев, когда управляющая функция СИМ либо содержит ошибку разработки, которая вызывает сбой УФДС, либо изменена или атакована злоумышленником.

В случае, когда СИЗ было передано 8 раз, терминал случайным образом распределяет следующую повторную передачу СИЗ между 20 И1СА. В этом варианте осуществления это происходит в одном случае из 10000 и указывает группу запросов СИЗ, которая обременяет И1СА. Это может добавить в среднем 100 мс к задержке резервирования для этих редких передач СИЗ. Однако каждое СИЗ, поступившее в сеть, передается успешно.

Ожидаемое число попыток передачи для успешной передачи СИЗ равно 1,5. Таким образом, ожидаемая задержка из-за протокола запроса составляет 20 мс.

Вставка ОЗ - ΡΙΡΘ.

Алгоритм вставки ОЗ может размещать вновь ИЗ в конце ОЗ по мере того, как они извлекаются из СООЗ - сначала из конца заголовка сообщения.

Вставка ОЗ - пример приоритета.

Для анализа может быть доступно неограниченное число способов размещения приоритета. Ключевой критерий состоит в том, что если элементы отсутствуют в местной ОЗ (в сравнении с главной ОЗ), относительное расположение ИЗ может оставаться неизменным. Здесь приведён пример способа.

ИЗ могут браться из ближайшего заголовка сообщения СООЗ алгоритмом вставки ОЗ и рассматриваться следующим образом, один после другого.

ИЗ могут помещаться в ОЗ алгоритмом вставки ОЗ следующим образом: в процессе размещения нового ИЗ в ОЗ алгоритм вставки ОЗ выполняет поиск от конца ОЗ вперёд до первого ИЗ, который имеет

- 22 010465 равный или больший приоритет. Предполагаемый к размещению ИЗ помещается настолько близко за этим ИЗ, насколько возможно. Однако он не помещается за каким-либо ИЗ, срок ИЗ которого больше, чем предел задержки приоритета.

Приоритет Предел задержки приоритета

1О

416

Средний максимальный Срок ИЗ в 03 может быть около 1,5.

Например, приходит ИЗ с приоритетом 1. Алгоритм вставки ОЗ ищет вперёд по ОЗ, проходя мимо ИЗ более низкого приоритета, срок ИЗ которых не равен или больше предела задержки приоритета, указанного выше, до тех пор, пока он не встречает сообщение с приоритетом 3 и сроком ИЗ 6. Новый ИЗ приоритета 1 затем помещается сразу за этим ИЗ.

В этом примере ИЗ приоритета 3 был в ОЗ в течение 5 периодов передачи СООЗ (начальное значение срока ИЗ для него было установлено на 1). Это занимает приблизительно 50 мс. Когда его время пребывания столь долгое, ни один ИЗ не мог быть помещён перед ним в ОЗ, и он плавно сдвигается вперёд.

После регулировки значений возраста ИЗ при завершении размещения ИЗ из СООЗ алгоритм вставки ОЗ удаляет все ИЗ, у которых срок ИЗ больше или равен 64 (событие с вероятностью 0).

Если ОЗ переполнится (событие с вероятностью 0), алгоритм вставки ОЗ удаляет ИЗ из ОЗ, начиная с самых новых приоритета 4 (включая прибывшие в СООЗ), и действует до тех пор, пока не удалит все ИЗ приоритета 4, а затем переходит к самым новым приоритета 3 и т.д. Удаляется только то количество ИЗ, которое достаточно для обеспечения размещения новых ИЗ адекватного приоритета для избежания усечения.

Синхронизация тактирования.

Скорость символов (скорость передачи информации) нисходящей линии определяется в управляющей информации, проходящей к ОПП во время регистрации. ОПП замыкается на нисходящую линию, используя скорость символов для возбуждения местного системного тактирования. Терминал объявляет себя находящимся в синхронизации тактирования, когда замыкается петля фазовой автоподстройки частоты.

Нисходящая синхронизация.

Структура данных АОН обеспечивает средство для захвата позиции данного поля в СООЗ путём корреляции. Известная структура заголовка сообщения СООЗ может позволить ОПП обнаруживать местоположение поля длины сообщения. Это может позволить ОПП захватить СООЗ, а также определить, где находится поле длины следующего сообщения. ОПП рекурсивно декодирует последующие сообщения посредством этого последовательного обнаружения местоположения поля длины сообщения.

ОПП может объявить себя в синхронизации нисходящей линии, когда оно подтверждает захват структуры данных АОН путём захвата этой структуры в следующем СООЗ на месте, которое оно ожидает, посредством чего исключается поступление последовательности ложно обнаруженных длин сообщений.

ОПП подтверждает синхронизацию нисходящей линии с каждой структурой данных АОН, прибывающей в пределах СООЗ. Если имеется отказ в подтверждении, терминал объявляет себя вне синхронизации нисходящей линии.

Синхронизация ОЗ.

Процесс синхронизации ОЗ в раскрытом варианте осуществления может использовать четыре элемента данных для достижения синхронизации ОЗ: срок ИЗ, срок ОЗ, счёт СООЗ и счёт ОЗ.

Срок ИЗ измеряется в числе СООЗ, которые переданы после того, как ИЗ вошёл в ОЗ. 6-разрядное поле может содержать счёт до 64 СООЗ, что представляет приблизительно 640 мс, и в среднем свыше 1824 ИЗ (т.е. сообщений). ОЗ имеет ёмкость в 1000 ОЗ и ожидаемую глубину в 36 ИЗ. Таким образом, это поле соответствует записи срока ИЗ для любого ИЗ в ОЗ.

Срок ОЗ передаётся в СООЗ и представляет собой срок ИЗ самого старого ИЗ в главной ОЗ. Этот параметр является примером другой управляющей информации, специфичной для данного варианта осуществления.

Процесс синхронизации ОЗ начинается очисткой ОЗ и инициированием размещения новых ИЗ, начиная со следующего СООЗ. Он продолжает собирать ИЗ и вводить их в ОЗ так долго, пока счёт СООЗ каждого нового СООЗ не укажет, что ни одного СООЗ не пропущено. Если есть пропуск, процесс синхронизации ОЗ начинается снова.

Когда срок ОЗ в СООЗ равен или меньше, чем самый старый срок ИЗ в местной ОЗ, алгоритм синхронизации ОЗ объявляет, что ОПП находится в состоянии чисткой ОЗ, и объявляет связанное СООЗ как синхронизация СООЗ. Видно, что все ИЗ в главной ОЗ присутствуют в местной ОЗ.

- 23 010465

Поле глубины Θ3 в синхронизации СΘΘ3 устанавливает число ИЗ, которые должны быть в местной Θ3. ИЗ исключаются из верхней части местной Θ3 до тех пор, пока она не станет содержать это число элементов. Видно, что связанные сообщения для этих ИЗ уже переданы.

Затем терминал объявляет, что он находится в синхронизации Θ3.

Синхронизация восходящей линии.

В раскрытом варианте осуществления после того, как Θ1111 достигло синхронизации тактирования, синхронизации нисходящей линии и синхронизации Θ3, оно может выполнять синхронизацию восходящей линии каждый раз, когда прибывает СΘΘ3, начиная с синхронизации СΘΘ3.

В процессе синхронизации восходящей линии время передачи ИЗ верхнего ИЗ в Θ3 устанавливается на значение верхнего времени СΘΘ3 меньшее, чем сдвиг Θ1111 (или инициирующий сдвиг ΘΗΗ) плюс настоящее местное системное время. Этот шаг может привязать время передачи ИЗ к местному системному времени, но не требует, чтобы местное системное тактирование было синхронизировано в фазе (абсолютное время) с главным системным тактированием.

Перед регистрацией Θ1111 инициирующий сдвиг Θ1111 используется для вычисления времени передачи ИЗ. Это обеспечивает время передачи, соответствующее регистрации, но не соответствующее передаче регулярных сообщений. 1риобретение сдвига Θ11 требуется перед тем, как разрешается обычная восходящая передача.

Процесс продолжается со значениями длины сообщения, используемыми для вычисления времени передачи ИЗ для всех ИЗ в местной Θ3 на основе времени передачи ИЗ для ИЗ на вершине местной Θ3.

Θ11 объявляет себя в синхронизации восходящей линии, когда этот процесс происходит в первый раз, и после этого остаётся в синхронизации восходящей линии.

Регистрация и регулировка сдвига

После того как Θ1111 изначально достигла синхронизации восходящей линии, оно может выполнять процесс регистрации. В раскрытом варианте осуществления ГУК имеет список кандидатов Θ11 для регистра. Θператор в ГУК ежедневно обновляет этот список.

Время от времени ГУК может посылать ИЗ на специальное сообщение управления регистрацией, которое в качестве адреса содержит адрес кандидата Θ11 , причём такой адрес встраивается в аппаратное или программное обеспечение Θ11 .

По достижении синхронизации восходящей линии кандидат Θ1111 отслеживает ИЗ сообщения регистрации, направленного к Θ1111 посредством адреса. Когда этот ИЗ появляется на верху местной Θ3, Θ11 передаёт сообщение регистрации в зарезервированный интервал восходящей передачи. Этот интервал резервируется с достаточно большим защитным промежутком, чтобы разрешить рассогласование времени передачи ИЗ в диапазоне возможного времени, как определяется расстоянием распространения от Θ11 к ГУК.

ГУК принимает сообщение регистрации, записывает местоположение этого сообщения в интервале, а тем самым определяет сдвиг Θ11 .

ГУК передаёт значение сдвига Θ11 в сообщении управления. Θ11 записывает сдвиг Θ11 и после этого использует его для обновления времён передачи ИЗ. 1осле первого такого обновления Θ11 синхронизируется и находится в положении для передачи сообщений.

Время от времени Θ11 может передавать ИЗ, назначающий сообщение обновления сдвига и обращающийся к произвольному терминалу. В этот специальный момент Θ11 может передать сообщение немного позже, чем время передачи ИЗ связанного ИЗ. Этот небольшой сдвиг выбирается для того, чтобы поместить сообщение в середину интервала с некоторым небольшим защитным промежутком, чтобы ГУК мог вычислить точную коррекцию сдвига Θ11 терминала. ГУК регулярно циклически проходит через все терминалы, регулируя их сдвиги по мере прохождения. Время этого цикла, выбранное для варианта осуществления, составляет 2 ч.

Раскрытые способ и система 10 обеспечивают функцию управления доступом к среде (УДС) (МАС) для системы связи («Сеть») так, чтобы поддерживать наращиваемый и откликающийся обмен сообщениями среди множества распределённых на расстоянии терминалов. Способ раскрытого варианта осуществления может поддерживать передачи данных для любой цифровой услуги без предпочтения или различия, к примеру, данные для интернетных, телефонных и телевизионных услуг. Слово «приложение», как оно используется здесь, означает функции или процессы аппаратного или программного обеспечения, а способ по варианту осуществления изобретения может быть организован в набор управляющих приложений и баз данных, которые постоянно находятся, возможно вместе с другими приложениями, в аппаратных или программных физических элементах терминалов.

Головной управляющий компьютер (ГУК) 21 может содержать набор баз данных и приложений, расположенных на центральном сайте. ГУК представляет собой единственный источник данных системы связи, посылаемых к распределённым терминалам по сети, и единственным местом назначения для данных системы связи, посылаемых от распределённых терминалов по сети, и далее, ГУК 21 обеспечивает отправку и приём данных посредством способов, протоколов, методов, форматов и процессов, как они раскрыты здесь. Связь по сети, которая поддерживает поток данных от распределённых терминалов к ГУК, описывается здесь как восходящая линия. Связь по сети, которая поддерживает поток данных от

- 24 010465

ГУК к распределённым терминалам, описывается здесь как нисходящая линия.

Каждый из множества терминалов оборудования пользовательских помещений (ОПП) включает в себя набор баз данных и приложений и принимает по сети сообщения, которые адресованы ему или группе, в которую он входит, таких ОПП, которые совместно обращаются к сети для целей отправки и приёма сообщений посредством способов, протоколов, методов, форматов и процессов, как они раскрыты здесь. ОПП может подразделяться на секцию передачи/приёма, секцию управления ОПП и набор интерфейсных модулей.

В предпочтительном варианте осуществления раскрытого способа ОПП находятся в фиксированных местоположениях. ОПП могут использоваться и в мобильных местоположениях согласно другому варианту осуществления изобретения.

Информация управления, связанная с регулировкой потока трафика по сети, может переноситься в самой сети. Вся эта информация управления или её часть может переноситься линиями, которые не являются частью сети.

Имеется два объединённых с ней интерфейса со специальными характеристиками, которые обеспечивают известными средствами отделение специфического для услуг управления от системного управления: такие интерфейсы содержат базы данных и приложения, и эти приложения на специфичной для услуг стороне интерфейсов называются сервисными приложениями.

Интерфейс между ГУК и специфичными для услуг модулями или функциями, называемые подсистемами управления поставщиков услуг (ПУПУ), обеспечивают модуль или функцию для каждой из услуг, которые поддерживаются сетью. Интерфейс и управляющие функции необходимы для использования раскрытого способа по поддержанию конкретных предложений услуг. Фиг.1В представляет изображение функциональных блоков, связанных с интерфейсом между ПУПУ и ГУК.

Второй интерфейс находится внутри ОПП, располагаясь между УК ОПП и специфическими для услуги модулями или функциями, именуемыми сервисными интерфейсными модулями (СИМ). Такие модули обеспечивают для каждой из поддерживаемых на сайте ОПП услуг интерфейс и управляющие функции, необходимые для использования раскрытого способа для регулировки потока данных между устройствами представления и хранения, связанными с упомянутыми услугами на местном сайте ОПП, и ПУПУ, которые связаны с услугами на сайте ГУК. Фиг. 2 показывает функциональные блоки, связанные с интерфейсом между СИМ и УК ОПП.

В качестве варианта в интерфейсе ПУПУ, когда он встроен как часть раскрытого способа, ПУПУ (или связанные с ПУПУ относящиеся к ним системы) пересылают сообщения, посланные от одного ОПП, либо варианты или производные таких сообщений к отличному ОПП или группе ОПП, посредством чего обеспечивают одноранговую связь между ОПП.

Система 10 и способ обеспечивают управляющую функцию доступа сервисных сообщений (УФДС), которая является одной из функций, выполняемых ПУПУ и СИМ в интерфейсах к ГУК и ОПП, причём такая УФДС с функцией дисциплинирования или поддержания порядка трафика сообщений предлагается сети, чтобы этот трафик имел статистические или усреднённые свойства, требуемые вариантом осуществления В8ЭР. Эти свойства включают в себя, но не ограничиваются ими, некоторые или все из следующих:

(1) средняя длина сообщения и (2) средняя скорость сообщений (см. п.10 с подабзацами).

Для того чтобы поддерживать функцию УФДС, сервисные приложения или управляющие приложения, действующие для поддержания услуги, могут осуществлять связь среди них с помощью специфичной для услуги управляющей информации, передаваемой в конкретных типах сервисных сообщений. Фиг.1В и 2 показывают роль функции УФДС в ПУПУ и СИМ в регулировании потока сообщений к сети.

Система 10 и способ для сети, которые могут совместно использовать один или несколько каналов с помощью множественного доступа с временным разделением (МДВР) (ΤΌΜΑ), заявлены при встраивании в системные структуры. Фиг. 3 представляет физическую организацию каналов в раскрытом способе.

Время передачи может быть организовано в последовательность смежных временных периодов переменной длины, называемых здесь интервалами. Времена интервальных границ измеряются в ГУК в терминах главного системного тактирования.

Некоторые интервалы имеют подструктуру, предусмотренную для более чем одного смежного временного периода в интервале. Такой подструктурный временной период называется сегментом. Имеет ли интервал сегменты или нет, сообщается в заголовке сообщения на нисходящей линии с интервальном запросе на восходящей линии. Для ясности сегменты имеют назначение разрешать переносить несколько сообщений в одном интервале. Поскольку издержки управления системы 10 связаны с интервалами планирования, использование сегментов может повысить эффективность использования каналов в раскрытом способе.

Сообщения могут переноситься в интервалах восходящей линии и нисходящей линии. Каждый из таких интервалов может назначаться динамически и иметь размер для переноса точно одного сообщения с эффективностью, соразмерной целям варианта осуществления; обычно сообщение соответствует интервалу точно или близко. Для некоторых целей сегменты могут служить для переноса конкретного со

- 25 010465 общения, или для переноса произвольного сообщения известных приложения и длины (к примеру, речевые пакеты). Для ясности, сообщения могут передаваться на восходящей линии в различные сегменты единственного интервала различными ОНП. Разрешаются пустые интервалы или сегменты или такие, в которых можно передавать более одного сообщения в интервал или сегмент таким образом, что сигналы могут состязаться или конфликтовать и информация может быть неясной или уничтоженной.

Восходящие сообщения передаются так, что они могут прибывать в ГУК расположенными точно во временных границах связанных интервалов или сегментов, а нисходящие сообщения могут передаваться так, что они покидают ГУК расположенными точно во временных границах связанных интервалов или сегментов.

Система 10 использует раздельные частотные диапазоны физического уровня для восходящей и нисходящей передачи сообщений, что известно в технике как дуплексная связь с частотным разделением (ДЧР) (ΡΌΌ). Система 10 посылает восходящие и нисходящие сообщения в одном совместно используемом физическом частотном диапазоне МДВР, и такая канальная организация называется в технике дуплексной связью с временным разделением (ДВР) (ΤΌΌ).

Для организации каналов ДЧР интервалы восходящего потока находятся в соприкасающейся последовательности, где время окончания одного интервала служит временем начала следующего интервала; нисходящие интервалы размещены в соприкасающейся последовательности, где время окончания одного интервала служит временем начала следующего интервала. Заявлена также альтернатива, в которой разрешаются неиспользуемые зазоры между интервалами в любом из восходящего или нисходящего каналов, либо в обоих каналах. Фиг. 3 показывает размещения интервалов в каналах.

Для организации каналов ДВР интервалы размещаются в соприкасающейся последовательности, где время окончания одного интервала служит временем начала следующего интервала, но каждый интервал может быть либо восходящим, либо нисходящим интервалом. В заявленной альтернативе между интервалами в организации каналов ДВР разрешается находиться неиспользуемым промежуткам. Фиг. 3 содержит примеры использования интервалов в каналах и включена сюда посредством ссылки.

ОПП сети организованы в группы, которые назначаются подканалам. Это назначение является статическим, т. е. делается один раз или время от времени в течение срока существования группы, либо динамически, т. е. делается в процессе работы как функция немедленных потребностей ОПП или структуры использования сети. Разработка структуры ДВР выполняется с одним полнодиапазонным нисходящим каналом и с разделением восходящего канала на несколько узкодиапазонных каналов, которые вместе имеют те же самые центральную частоту и полную полосу пропускания, что и нисходящий канал; такое размещение назначается, чтобы требовать меньшую мощность передачи ОПП, но поддерживать возможность подключения нисходящей линии с широкой полосой пропускания. Для ясности, в такой структуре ГУК поддерживает главную ОЗ для каждой восходящей группы.

Некоторые или все интервалы и сегменты могут включать в себя защитные пространства (защитный временной зазор между сообщениями). Необходимость в таком защитном пространстве зависит от точности местного системного тактирования в отслеживании главного системного тактирования в конкретном варианте осуществления.

Система 10 модулирует, передаёт, принимает, отслеживает и демодулирует сигналы на восходящей линии и нисходящей линии, называемые совместно физическим уровнем. Физический уровень может предназначаться для среды и приложения конкретного варианта осуществления. Физическая среда и/или виды модуляции различны на восходящей линии и нисходящей линии. Виды модуляции и скорости передачи данных восходящей линии и нисходящей линии могут управляться в системе 10 так, чтобы изменяться в реальном времени для оптимизации производительности в передаче данных на разных каналах варианта осуществления.

Каждое сообщение в канале может быть соприкасающейся последовательностью минимально пригодных к передаче блоков (МПБ) (МТИ), организованных и отформатированных и передаваемых когерентно в течение интервала или сегмента. МПБ представляет собой данные минимального размера, которые способно передавать воплощение физического уровня. Размер МПБ, измеренный в битах и/или в секундах, может изменяться согласно вариантам осуществления физического уровня. Например, схема модуляции ΟΡ8Κ (квадратурная фазовая модуляция) может иметь 2 бит. Размер МНБ может отличаться в восходящей линии и нисходящей линии, либо может меняться во времени.

Нисходящие и восходящие сообщения в каналах или подканалах ДЧР посылаются встык, когда за последним МПБ одного сообщения немедленно следует первый МПБ следующего сообщения. Восходящие и нисходящие сообщения единого канала или подканала ДВР могут быть смешаны в последовательность, но могут посылаться и встык.

В отсутствие сообщений от ПУПУ или нужных управляющих сообщений в очередях передачи сообщений (фиг.1В) интервалы нисходящей линии в сети поддерживаются от ГУК полными за счёт безвредных управляющих сообщений или нулевых сообщений, либо сочетанием того и другого. В отсутствие запрошенных интервалов сообщений от ОПП или необходимых восходящих управляющих сообщений восходящие каналы сети поддерживаются полными за счёт безвредных управляющих сообщений или нулевых сообщений либо сочетания того и другого, как запрашивается от ГУК.

- 26 010465

Могут иметь место промежутки в передачах нисходящих сообщений и/или промежутки в передачах восходящих сообщений. Такие промежутки могут быть связаны с пустыми интервалами или сегментами, либо с отсутствием интервалов.

Синхронизация тактирования может удерживаться с точностью, которая обеспечивает демодуляцию без потерь границ символов между одним интервалом и следующим за ним, либо на нисходящей линии, либо на восходящей линии, либо на обеих. Нисходящая передача посредством ГУК может быть когерентной от одного сообщения к следующему.

Поле последовательность захвата используется впереди некоторых или всех заголовков сообщений или в специальных управляющих сообщениях, чтобы поддерживать известными способами некоторые или все из захватов частоты, фазы и границ символов, или иные такие функции, причём специфика таких полей зависит от варианта осуществления.

Восходящая последовательность сообщений может иметь соприкасающиеся границы и точное совмещение по частоте, причём и то и другое позволяют обеспечить средство для успешного слежения за границей и частотой символов от одного сообщения к следующему; такой способ обеспечивает средство для исключения информации захвата в заголовке сообщения. Для ясности, демодулятор ГУК в данном варианте способен отслеживать или сопровождать модуляцию каждого поступающего сообщения без возвращения к захвату сигнала. Известные способы канального кодирования и перемежения используются, чтобы выделять из сообщений символьные ошибки как в первых нескольких символах сообщения, как следует из применения данного варианта.

Объединение известных способов захвата, демодуляции и отслеживания цифровых сигналов, подлежащих использованию: для синхронизации тактирования ОНП, именуемого местным системным тактированием, может использоваться для определения времени для связанных с системой действий; для синхронизации с тактированием ГУК, именуемым главным системным тактированием, может использоваться для определения времени для связанных с системой действий в ГУК; при этом синхронизация (синхронизация тактирования) означает здесь, что местное системное тактирование происходит (т.е. тактовая частота) практически с той же самой скоростью, что и главное системное тактирование. Местное системное тактирование отслеживает также фазу (т.е. время) главного системного тактирования с возможным сдвигом во времени на некоторое фиксированное известное значение, такое как сдвиг СПП. Для ясности, в предпочтительном варианте осуществления раскрытого способа местное системное тактирование может не требоваться для обеспечения времени главного системного тактирования. Отслеживание скорости опережения главного системного тактирования местным системным тактированием (т.е. тактовой частоты) является соответствующим.

Тактовая частота главного системного тактирования определяется посредством отслеживания скорости передачи нисходящих данных, причём такие способы используются при фазовой автоподстройке частоты или в других известных способах, в комбинации с найденным и сообщённым значением частоты передачи данных или с основанным на отметке времени протоколом. Элемент данных, записывающий состояние синхронизации тактирования, удерживается в ОПП, причём этот элемент данных записывает, что ОПП находится либо в синхронизации тактирования, либо не в синхронизации тактирования, и такое состояние определяется способом синхронизации тактирования. Например, если осуществляется отслеживание фазовой автоподстройкой частоты нисходящих данных, ОПП находится в синхронизации тактирования.

Частота МПБ передачи О1П1 определяется на основе местного системного тактирования, которое находится в режиме синхронизации тактирования. Восходящая линия привязывается к нисходящей линии. ГУК точно знает бодовую частоту на восходящей линии по отношению к главному системному тактированию и может вычислять продолжительность, связанную с длиной интервала или сообщения.

Для ОПП могут применяться традиционные способы, именуемые алгоритмом отслеживания нисходящей линии (АОН) (ΌΤΑ), чтобы захватывать и отслеживать границы интервалов на нисходящей линии.

Когда ОПП имеет информацию о времени начала нисходящих сообщений, измеренное в терминах главного системного тактирования с конкретной достоверностью (т.е. с вероятностью, достаточной для целей варианта осуществления), говорят, что оно синхронизировано к нисходящей линии, и это называется также нисходящей синхронизацией.

Каждое сообщение нисходящего потока имеет последовательность захвата, и ОПП захватывает каждое сообщение, посредством чего автоматически определяет время начала сообщения, а тем самым всегда находится в состоянии нисходящей синхронизации. Для ясности, этот способ практически используется, когда время начала сообщения не может быть известно с такой точностью, чтобы обеспечить фиксацию без захвата, к примеру, в случае, когда передатчик ГУК включается для передачи каждого сообщения, а потом выключается.

Поле длины сообщения, расположенное в заголовке сообщения связанного нисходящего сообщения, обеспечивает средство для определения границы следующего интервала и т.д. рекурсивно; такой вариант включает в себя использование структуры данных АОН, расположенной в некотором подходящем наборе нисходящих управляющих сообщений, таких как СООЗ, но, возможно, не во всех нисходя

- 27 010465 щих сообщениях; и структура данных АОН используется для определения местоположения поля длины сообщения для связанного сообщения, которое в свою очередь используется при нахождении местоположения связанного сообщения и при отыскании поля длины сообщения для следующего сообщения, благодаря чему поддерживается инициализация упомянутого рекурсивного определения границ интервала; такой вариант применяется в случае, когда нисходящие сообщения передаются непрерывно (допуская, однако, стартовые и случайные исключения промежутков, что вызывает потерю в ОПП известного и приемлемого значения передаваемых данных) без защитного пространства в интервалах и с модуляцией, поддерживающей совмещение границ символов от одного сообщения к следующему и с когерентностью фазы или без него через границы сообщений.

Структура данных АОН имеет структуру с редко встречающейся комбинацией данных и привлекательным свойством автокорреляции, как определяется соответственно для каждого варианта осуществления. Для ясности, структура данных АОН не поддерживает основные функции канальных захватов физического уровня по частоте, фазе и символам. Заявлен вариант структуры данных АОН, который известен в технике как корреляционная последовательность (т.е. последовательность фиксированных битов с таким свойством, что она имеет очень низкую автокорреляцию, пока не совмещена точно сама с собой), и такая последовательность с вероятностями ложного обнаружения и пропуска цели приемлема для поддержания нисходящей синхронизации, как требуется для конкретного варианта осуществления.

ОПП может зафиксировать структуру данных АОН и использовать перекрёстную проверку с предсказанным местоположением упомянутой корреляционной последовательности, чтобы установить и подтвердить нисходящую синхронизацию. Если такая проверка оказывается неудачной, ОНП объявляет терминал находящимся не в нисходящей синхронизации.

Структура данных, именуемая сообщением, показана на фиг. 5, которая представляет структуру сообщения. Сообщения переносятся в интервалах или сегментах.

Формат тела сообщения (фиг. 5) для конкретного сообщения, как назначено конкретным идентификатором приложения, определяется проектировщиком тех приложений, которые предназначены для отправки и приёма сообщения, причём это либо сервисные приложения, либо управляющие приложения. В раскрытом способе сообщение может иметь заголовок сообщения (фиг. 5) или функциональный эквивалент. Заголовок сообщения показан на фиг. 5. Нисходящее сообщение будет иметь заголовок сообщения или эквивалентную функциональность. Восходящее сообщение может не иметь заголовка сообщения в зависимости от варианта осуществления. Для ясности, это имеет место потому, что в раскрытом способе управляющая информация, которая нужна для связывания с сообщением, может переноситься в связанном ИЗ. Заголовок сообщения несёт управляющую информацию, используемую в раскрытом способе, чтобы определить, среди прочего, маршрут, приоритет и формат сообщения. Заголовок сообщения может также нести информацию синхронизации и захвата.

Ноле длины сообщения (фиг. 5) несёт значение длины связанного сообщения, причём это значение в терминах времени, МНБ или иных единиц данных, либо функциональный эквивалент, как удобнее. Ноле длины сообщения включается в способе Β8ΌΡ в заголовок сообщения нисходящих сообщений и может быть включено в восходящие сообщения.

Адрес (фиг. 5) включается в заголовок сообщения нисходящих сообщений и может быть включён в заголовок сообщения восходящих сообщений. Для нисходящего сообщения место назначения называется в поле адреса, при этом таким местом назначения может быть ОНН, группа ОНН или все ОНН. Для восходящего сообщения в поле адреса, если такое поле присутствует, называется управляющий объект. Это ГУК или ОНН. Обычно это ОНН, назначенное для передачи сообщения в интервал. Однако управляющий объект может быть иным, нежели такой передающий объект. Управляющий объект может потребовать интервал для использования одним или несколькими объектами, когда они организованы и управляются сервисным и/или управляющим приложением в частном варианте осуществления.

Идентификатор приложения (фиг. 5) включается в заголовок сообщения нисходящих сообщений и может быть включён в заголовок сообщения восходящих сообщений. Идентификатор приложения указывает принимающему маршрутизатору приёма, какое сервисное или управляющее приложение является местом назначения, и снабжает упомянутый маршрутизатор приема необходимой информацией, чтобы направить сообщение.

Ноле типа и приоритета (фиг. 5) включается в заголовок сообщения нисходящих сообщений и может быть включён в заголовок сообщения восходящих сообщений. Ноле типа и приоритета используется в приложении алгоритма вставки ОЗ, чтобы определить планирование сообщения, и может использоваться для других целей.

Заголовок сообщения может нести дополнительную управляющую информацию, конкретную для варианта осуществления и называемую другой управляющей информацией.

В раскрытом способе сервисные приложения организуют и направляют подлежащие передаче сервисные сообщения, причём такое сервисное сообщение является типом сообщения. Сервисные сообщения направляются к сервисным приложениям.

Управляющие приложения, которые постоянно находятся либо в ГУК, либо в О1П1 УК (фиг.1В и 2), организуют и направляют подлежащие передаче управляющие сообщения, причём такое управ

- 28 010465 ляющее сообщение является типом сообщения. Управляющие сообщения направляются к управляющим приложениям. Некоторые варианты осуществления могут включать в себя управляющие сообщения, связанные со следующим:

(ΐ) ОПП, соединяющимися с сетью, включающими в себя регистрацию и определяющими сдвиг ОНП (см. п.26 и подабзацы);

(ίί) установление и поддержание разных размещений приоритетов и классификаций;

(ίίί) обновление алгоритмов управления;

(ίν) синхронизация систем шифрования;

(ν) модификация или изменение модуляции и других режимов физического уровня и (νί) поддержанием других администрирующих и управляющих функций, как считает необходимым разработчик конкретного воплощения.

Для любого данного варианта осуществления имеется требуемый набор типов управляющих сообщений и типов связанных данных, как определяется здесь ниже, которые присутствуют.

Интервальный запрос (ИЗ) (ΙΚ) (фиг. 6).

Структура данных ИЗ используется для передачи запроса на интервал в пропускной способности восходящего канала. Интервал восходящего потока, связанный с ИЗ, называется связанным интервалом. ИЗ, связанный с интервалом восходящего потока, называется связанным ИЗ. Каждый интервал имеет один и только один связанный ИЗ. Если интервал не имеет сегментов, он тогда связывается с одним и только одним сообщением (см. п.5(с)), причём такое сообщение называется в этом случае связанным сообщением. В ИЗ записываются некоторые ключевые характеристики, как показано на фиг. 6. Каждый ИЗ имеет поле длины интервала, которое определяет длину связанного интервала в терминах удобного измерения (см. п.10(с) для поля длины сравнительного сообщения в заголовке сообщения). Для ясности, из-за наличия защитного пространства, длина интервала для связанного интервала может быть больше чем длина сообщения для связанного сообщения, или больше чем объединённые длины сообщений для набора сообщений, подлежащих размещению в сегментах единого интервала. ИЗ содержит поля адреса, идентификатора приложения, и типа и приоритетов. Сочетание этих трёх полей можно использовать в варианте осуществления, чтобы передавать управляющую информацию, необходимую в уровне УДС для организации отличных и раздельных передач сообщений в сегменты единого интервала. ИЗ может содержать другую управляющую информацию, как в п.10(д).

ИЗ представлен в нескольких различных типах управляющих сообщений, а именно, по меньшей мере в СИЗ и СООЗ, и представляет собой элемент - или предоставляет информацию для элемента, - переносимый в очереди запросов. Для ясности, элемент ОЗ может содержать структуру данных, содержащую часть информации ИЗ, всю информацию ИЗ или независимую информацию плюс некоторую или всю информацию ИЗ, в зависимости от подробного проекта варианта осуществления. Однако элемент ОЗ должен как минимум содержать адрес и длину интервала из ИЗ, на котором он основан (см. фиг. 6). Для удобства описания, элементы ОЗ тоже называются ИЗ. Имеется один и только один элемент ОЗ, созданный для каждого ИЗ, принятого приложением алгоритма вставки ОЗ. Каждый ИЗ в качестве элемента ОЗ связан с его элементом данных времени передачи, причём такое время является наилучшей оценкой, сделанной алгоритмом вставки ОЗ, времени, в которое связанное сообщение (местное или нет) должно быть передано. Когда здесь делается ссылка на время передачи сообщения, как таковое время передачи переносится как значение элемента данных, связанного с упомянутым связанным ИЗ сообщения; оно называется временем передачи ИЗ. Время передачи является полем ИЗ, добавленного алгоритмом вставки ОЗ при модифицировании ИЗ для размещения в ОЗ. Время передачи измеряется в терминах системного тактирования терминала, т.е. в терминах главного системного тактирования для ГУК и местного системного тактирования для каждого из ОПП.

Сообщение интервального запроса (СИМ) представляет собой управляющее сообщение, которое несёт на восходящей линии интервальный запрос от ОПП к ГУК. СИМ имеет фиксированную длину. СИМ имеет переменную длину. СИМ показан на фиг. 6.

Сегмент Алоха является сегментом с размером, фиксированным для наилучшего приспособления к переносу сообщения СИМ. Поскольку СИМ разрешается иметь переменную длину, сегмент Алоха может быть переменного размера, при этом размер для конкретного сегмента выбирается для точной подгонки к частному размеру СИМ. Для ясности, могут использоваться дополнительные управляющие сообщения, либо должны существовать правила в варианте осуществления для данного варианта Β8ΌΡ, чтобы сегменты Алоха могли назначаться для соответствующей подгонки к назначенным СИМ без такой информации, предоставляемой на основе отдельного СИМ. К примеру, размер СИМ может быть основан на времени суток, либо вариант осуществления может включать в себя различные типы интервалов, как назначается в поле типа и приоритета, чтобы переносить СИМ разных размеров, причём различные размеры используются для различных типов сообщений, возможно, для сообщений разных услуг. В предпочтительном варианте осуществления СИМ имеют фиксированный размер для всех сообщений, и сегменты Алоха имеют фиксированный размер.

Интервалы ИПСА являются интервалами, назначенными на восходящей линии переносить соприкасающийся набор из одного или нескольких сегментов Алоха. Заявлен вариант, в котором различные

- 29 010465 типы ИПСА переносят различные типы сегментов Алоха, либо с различными форматами, либо с различными целями. ИПСА вводится для переноса СИМ, которые переданы ранее заданное число раз и имеют конфликт на этих передачах, или их варианты. Поле идентификатора приложения и/или типа и приоритета ИЗ для ИПСА может использоваться для назначения отличающихся типов ИПСА.

Сообщение обновления очереди запросов (СООЗ) представляет собой управляющее сообщение, которое является нисходящим сообщением переменной длины, порождаемым в ГУК, которое содержит переменное число интервальных запросов и, возможно, дополнительные данные управления в теле сообщения. Фиг. 6 представляет пример структуры СООЗ и включается сюда посредством ссылки.

Поле времени вершины СООЗ содержится в заголовке сообщения в сообщении СООЗ; такое поле содержит информацию, используемую для точного определения времени передачи для того сообщения, которое находится на вершине главной ОЗ (т. е. чья передача ещё не началась) в момент, когда передаётся СООЗ. Время берётся по отношению к точному времени передачи СООЗ, т.е. продолжительность между моментом передачи СООЗ и планируемым моментом передачи верхнего элемента главной ОЗ, посредством чего обеспечивается возможность для ОПП регулировать упомянутое время передачи как вычисленное на месте. Для ясности, этот вариант позволяет местному системному тактированию ОПП захватываться только на частоте главного системного тактирования и не в абсолютное время. Поле времени вершины СООЗ может переноситься в другом управляющем сообщении варианта осуществления.

Поле глубины ОЗ содержится в заголовке сообщения в сообщении СООЗ; такое поле содержит информацию, используемую для определения числа объектов в главной ОЗ во время передачи СООЗ, причём объекты возможно измерять следующим образом:

(1) числом ИЗ;

(2) числом МПБ;

(3) продолжительностью от дна до вершины ОЗ или (4) иными удобными мерами.

Поле другой управляющей информации в заголовке сообщения СООЗ является нулевым либо содержит управляющую информацию, конкретную для отдельного варианта осуществления. Поле другой управляющей информации содержит - в качестве подполя или в качестве всего поля - поле данных, называемое счёт СООЗ (фиг. 6), который предоставляет информацию, позволяющую ОПП определять, что ОЗ пропущена, а примером счёта СООЗ является поле из некоторого фиксированного числа битов, которые нарастают кругообразно (т. е. после того, как достигнут наибольший номер, следующим приращением является 0) для каждого переданного СООЗ. Поле другой управляющей информации содержит - в качестве подполя или в качестве всего поля - структуру данных АОН.

ГУК и О1П1 содержат очереди передачи сообщений и очереди приёма сообщений (фиг.1В и 2) или их эквиваленты.

Очереди приёма сообщений удерживают сообщения, которые приняты. Эти очереди заполняются маршрутизатором приёма и своевременно обслуживаются управляющими и сервисными приложениями. Может быть одна или больше чем одна очереди приёма сообщений в ОПП и в ГУК. Каждая очередь приёма сообщений назначается одному и только одному приложению (которое само может быть и маршрутизатором), посредством чего облегчается маршрутизация сообщений.

Очереди передачи сообщений удерживают сообщения, подлежащие передаче. Может быть одна или больше чем одна очередь передачи сообщений в ОПП или в ГУК, либо более чем одна. Очереди передачи сообщений заполняются управляющими и сервисными приложениями и своевременно обслуживаются планировщиком передач.

Когда сервисное сообщение представляется как входное от СИМ или СООЗ, согласно конкретным для услуг политике и правилам УФДС, это сообщение сохраняется в очереди передачи сообщений. Размещение в этой очереди представляет собой средство размещения алгоритма, которое может быть ΡΙΡΘ или основанный на приоритетах алгоритм, который помещает сообщения более высокого приоритета так, чтобы они обслуживались быстрее в очереди передачи сообщений. Когда сообщение прибывает на вершину очереди, оно является кандидатом для следующей передачи.

В случае, когда в ГУК или ОПП используются более одной очереди передачи сообщений, конкретная очередь передачи сообщений, выбранная для размещения сообщения приложением, определяется характеристиками этого сообщения, в том числе - но без ограничения - идентификатором приложения, приоритетом и типом и длиной сообщения.

Управляющие сообщения, порождаемые управляющими приложениями в ГУК или ОПП, также помещается в очередь передачи сообщений. Размещение в этой очереди осуществляется посредством алгоритма размещения, который может быть ΡΙΡΘ или основанным на приоритетах алгоритмом, который размещает сообщения с более высоким приоритетом так, чтобы они обслуживались быстрее в очереди передачи сообщений. Когда сообщение прибывает на вершину очереди, оно является кандидатом для следующей передачи.

Очередь запросов (ОЗ) является распределённой структурой данных. Она изображена на фиг. 7. ОЗ формируется следующим образом. Версия очереди запросов, переносимая в базе данных ГУК, называется главной очередью запросов и является правильной и точной версией очереди запросов. Каждое ОПП

- З0 010465 переносит оценку главной очереди запросов, называемую местной очередью запросов, которая может быть отлична от главной ОЗ, даже хотя способ Β8ΌΡ обеспечивает средство для ОПП поддерживать местную ОЗ как копию главной ОЗ. Местная ОЗ может отличаться из-за некоторой величины времени, когда ОПП не принимает информацию от ГУК, необходимую для удержания местной ОЗ идентичной главной ОЗ. ОЗ представляет собой единую очередь интервальных запросов, в том числе смесь ИЗ для сервисных сообщений и для управляющих сообщений. Размер ОЗ устанавливается для поддержания изменений в частотах сообщений в восходящем потоке.

Система 10 организует планирование сообщений МДВР в восходящей и нисходящей линиях. Базовые системные функции, связанные с организацией и планированием передачи и приёма сообщений, таковы:

Приём сообщения в ОПП.

Приём сообщения в ГУК.

Маршрутизация принятых сообщений в терминале.

Передача сообщений.

Планирование передачи сообщений.

Генерирование СООЗ.

Поддержание очереди запросов, т. е. алгоритм вставки ОЗ.

Синхронизация ОЗ.

Восходящая синхронизация.

Регистрация.

Создание ИЗ и СИМ.

Функция расширения интервального запроса.

Разрешение конфликта СИМ.

Планирование сегментов ИПСА и Алоха.

При условии, что ОПП достигло нисходящей синхронизации, заявлен способ, встроенный в раскрытый способ, в котором каждое ОПП следит за нисходящей линией для целей выборочного введения сообщений, предназначенных для него, и для целей поддержания нисходящей синхронизации.

В вариантах организации нисходящих каналов, в которой имеется защитное пространство, ОПП заставляет свой приёмник нисходящей линии захватывать и демодулировать каждое сообщение независимо. Для вариантов организации нисходящих каналов, где сообщения соприкасаются, ОПП по достижении нисходящей синхронизации собирает каждое сообщение в нисходящей линии в пункте, способном обратиться к полю длины сообщения в заголовке сообщения, и с помощью этого средства определить длину упомянутого сообщения, тем самым обеспечивая средство для приёма содержания сообщений, если они правильно адресованы, и средство для определения того, где начинается и заканчивается сообщение. Способ определения границ сообщений усиливается способом нисходящей синхронизации, используемым для гарантирования того, что неисправленные канальные ошибки, появляющиеся в полях длины сообщения, не вызовут потери в ОПП способности определять местоположение сообщений в нисходящей линии для любого значительного периода времени.

ГУК отслеживает восходящую линию с целью ввода сообщений и с целью поддержания захвата и слежения в соответствии с конкретным вариантом осуществления. Связанный с ГУК приёмник демодулирует и декодирует сообщения восходящего потока.

Маршрутизатор приема представляет собой управляющее приложение, постоянно находящееся как в ГУК, так и в ОПП (фиг.1В и 2).

Все сообщения, принятые в ГУК от связанной приёмной подсистемы, могут быть предназначены для ГУК. Маршрутизатор приема в ГУК отслеживает сообщения, принятые от приёмной подсистемы ГУК и направляет их в соответствии с их заголовками сообщений в подходящие очереди приёма сообщений. Маршрутизатор приема в ОПП УК отслеживает сообщения, принятые из принимающей подсистемы ОПП и направляет все управляющие и сервисные сообщения, которые адресованы ОПП, или группам, в которых ОПП является частью, в соответствующие очереди приёма сообщений в соответствии с их заголовками сообщений, когда маршрутизатор приема отвергает все прочие сообщения.

Маршрутизатор приема выбирает очередь приёма сообщений для размещения сообщения, как определяется посредством идентификатора приложения в сообщении, и посредством этого направляет упомянутое сообщение к соответствующему приложению в терминале.

Маршрутизатор приема координируется с функциями приёма более низкого уровня для помощи упомянутым функциям в демодуляции и отслеживании сообщений. На фиг.1В и 2 планировщик передач представляет собой управляющее приложение, которое постоянно находится как в ГУК, так и в ОПП. Средства и методы планировщика передач или эквивалентные функции для воздействия на передачу сообщений таковы.

Планировщик передач воздействует на передачу сообщений, заставляя брать их из очереди или очередей передачи сообщений и размещать в интервалах в нисходящей линии. Планировщик передач в ГУК определяет размер интервалов в нисходящей линии во время передачи. Планировщику передач в ОПП задаётся размер интервала в связанном ИЗ для восходящей передачи. Заявлен вариант, в котором

- 31 010465 планировщик передач воздействует на передачу в сегменте. Нланировщиком передач могут использоваться разные известные способы заставить передавать группы данных или сообщения на основе приоритета на линии МДВР.

Нланировщик передач координируется с подсистемой передач и планирует сообщения для пропускания через интерфейс к этой подсистеме для воздействия в правильное время передач. В ГУК этот поток информации сообщений появляется так, что подсистема может поддерживать нисходящую передачу сообщений, как определяется вариантом осуществления. В случае нисходящих линий это непрерывная передача сообщений нисходящего потока с одним интервалом, за которым сразу же следует другой, и каждый интервал содержит данные переданного сообщения. Нередача осуществляется когерентно через границы интервалов. В ГУК в случае, когда очереди передачи сообщений оказываются пустыми, планировщик передач создаёт и планирует нулевые сообщения, отформатированные как это удобно для конкретного варианта осуществления. Заявлен вариант, в котором вариант осуществления всегда имеет доступные для планировщика передач в ГУК управляющие сообщения, которые можно планировать, если нет других сообщений, готовых для передачи.

Нланировщик передач лишь заставляет передавать сообщение, если имеется сообщение в одной или нескольких очередях передачи сообщений, но передача структурируется так, что сигналы когерентны от одного сообщения к другому, даже хотя между сообщениями имеются промежутки. Для ясности, на нисходящей линии этот режим передач типа маховика поддерживает точную синхронизацию тактирования в ОНН, пока промежутки не слишком часты или не длятся долго. На восходящей линии он может поддерживать более быструю демодуляцию в ГУК сообщений ОНН.

Нланировщик передач лишь заставляет передавать сообщение, если имеется сообщение в одной или нескольких очередях, и модуляция от одного сообщения к другому не связана когерентно, но частота передачи МНБ и границ символов может быть синхронизирована по сообщениям. Этот режим также поддерживает синхронизацию тактирования в нисходящей линии, но менее точен, потому что процесс синхронизации в ОНН должен иметь дело с захватом полного сигнала для каждого интервала.

Нланировщик передач представляет собой управляющее приложение, которое постоянно находится как в ГУК, так и в ОНИ (фиг.1В и 2) для планирования сообщений для передачи планировщиком передач или эквивалентной функцией, как показано в примерных вариантах осуществления на фиг. 10.

Нланировщик передач координируется с другими управляющими приложениями для регулирования длины и частоты передаваемых сообщений, чтобы они находились внутри диапазона значений, требуемых вариантом осуществления.

В ОНН планировщик передач лишь планирует передачу сообщений в интервал или сегмент, если ОНН синхронизировано, что также именуется состоянием синхронизации, а синхронизируется ОНН, когда оно достигает синхронизации тактирования, нисходящей синхронизации, синхронизации ОЗ, восходящей синхронизации, и определило сдвиг ОНН. Исключением к этому правилу является то, что в большинстве предусмотренных вариантов осуществления ОНН способно и может передавать по меньшей мере один КЕСМ после того, как оно достигло всех состояний синхронизации, перечисленных здесь, кроме определения сдвига ОНН и восходящей синхронизации.

В синхронизированном ОНН сообщения выбираются планировщиком передач для передачи из очереди или очередей передачи сообщений или их вариантов следующим образом: планировщик передач отслеживает вершину ИЗ местной ОЗ и связанного времени передачи ИЗ, чтобы определить, нужно ли планировать передачу сообщения в заранее заданный интервал или сегмент, и в случае, когда он находит, что ему назначена передача, планировщик передач заставляет взять назначенное сообщение из очереди передач сообщений и передавать его точно в назначенное таким образом время передачи ИЗ. Упомянутое определение основано на информации всех полей ИЗ, но наиболее важно то, чтобы адрес находился в поле адреса местного ОНН. Для ясности, планировщику передач может потребоваться вызвать передачи нескольких сообщений в различные сегменты одного и того же интервала.

Нланировщик передач заставляет передавать местные сообщения, которые имеют связанные адреса ИЗ, которые не являются местными ОНН, и такой критерий передачи зависит от некоторых или всех из следующего: поле типа и приоритета, другая управляющая информация в ИЗ и связь на стороне с местными СИМ. В качестве примера, одним ОНН может устанавливаться телефонная линия, и все интервалы этой линии имеют свои адреса, но назначение того, кто разговаривает на упомянутом наборе интервалов (т.е. линии) в любой момент определяется НУНУ и СИМ, связанными с телефонной услугой. Нланировщик передач принимает информацию от управляющей подсистемы поставщика услуги (т.е. НУНУ или СИМ), либо от других управляющих приложений системы управления для того, чтобы иметь достаточную информацию о том, когда передавать сообщение.

Местоположение сегмента и/или размер сегмента переносятся в заголовке сообщения в качестве другой управляющей информации и/или в связанном ИЗ как другая управляющая информация, посредством чего обеспечивается определение планировщиком передач того сегмента, который он должен использовать. Заявлен вариант, в котором сообщение назначается так, что планировщик передач или связанное приложение определяет случайным образом сегмент для передачи сообщения с пониманием того, что разрешён конфликт. Этот вариант на деле является вариантом, используемым для передачи СИЗ.

- 32 010465

Если этот вариант используется для иных целей, нежели СИЗ, он не является функцией раскрытого способа для разрешения столкновений в сегменте. Местные приложения определяют столкновение и перепланируют как нужно в соответствии с их конкретными способами, причём это типично сервисные приложения. Для ясности, в этом последнем варианте для сервисных сообщений сообщения НУНУ будут, как правило, обеспечивать средство для разрешения столкновений при работе с СИМ конкретной услуги. 1рактическое значение использования сегментов услугами состоит в том, что могут поддерживаться более длинные интервалы, тогда как поддерживается и передача более коротких сообщений - характеристика, влияющая на общую эффективность использования каналов в раскрытом способе. 1омимо этого, эффективность и гибкость могут быть усилены при наличии этой способности среди доступных. 1ланировщики передач для каждого синхронизированного О11 и для ГУК обновляет ОЗ путём удаления вершинного элемента ИЗ из очереди и, возможно, архивирования его для будущей ссылки, причём такое удаление появляется во время передачи ИЗ для вершинного ИЗ и появляется в зависимости от того, передаётся ли связанное сообщение из местного О11 или любого иного О11 . Для ясности, при этом процессе все планировщики передач работают совместно для эффективного планирования каждого интервала восходящего потока.

Управляющее приложение ГУК, именуемое администратором запросов, собирает ИЗ, формирует СООЗ, сообщают содержание СООЗ алгоритму вставки ОЗ в ГУК и размещают СООЗ в очереди передачи сообщений. (фиг.1В показывает роль администратора запросов и включена сюда посредством ссылки.)

ГУК принимает ИЗ от О1П1 в ИНСА. Управляющие приложения ГУК также генерируют ИЗ время от времени, как требуется в соответствии со способом Β8ΌΡ, и с требованиями, конкретными для имеющихся вариантов осуществления. Для ясности, ИЗ могут формироваться ГУК при поддержке и работе с 1У1У, чтобы обеспечивать для восходящей линии сервисные сообщения (по существу, опрос), интервалы с сегментами или интервалы другого специального типа и приоритета. 1омимо этого, 1У1У могут генерировать ИЗ (по существу, планируя передачи О11 ). Из всех возможных источников ГУК собирает и сохраняет пул ИЗ (или главный пул ИЗ), как изображено на фиг.1В. Все источники направляют свои ИЗ к управляющему приложению администратор запросов в ГУК.

Время от времени, но своевременно для целей варианта осуществления, администратор запросов формирует СООЗ и размещает его в очереди передачи сообщений. Администратор запросов берёт ИЗ из главного пула ИЗ для формирования СООЗ, размещает их по порядку в СООЗ в соответствии с любым стандартным способом в технике, и этот способ заявляется здесь при включении в способ Β8ΌΡ. Заявлен вариант, в котором во время формирования СООЗ каждый доступный ИЗ берётся из главного пула ИЗ, причём упомянутый вариант поддерживает быстрый ответ на планирование интервалов для запросов. Заявлен вариант, в котором некоторые из ИЗ выбираются из пула для формирования СООЗ. Для ясности, этот способ может преимущественно давать средство для того, чтобы брать приоритет для запросов или для помощи в регулировании канальной нагрузки. В качестве варианта, заявленного как часть способа Β8ΌΡ при встраивании сюда, очередь передачи сообщений в ГУК может резервироваться только для СООЗ или СООЗ и иных управляющих сообщений с высоким приоритетом. Для ясности, планировщик передач будет, как правило, обслуживать упомянутую очередь передачи сообщений с высоким приоритетом.

Администратор запросов планирует формирование СООЗ и размещение его в очереди передачи сообщений на регулярной основе. СООЗ формируются и размещаются в моменты, включающие в себя моменты приёма в ГУК интервала Алоха. Заявлен вариант, в котором СООЗ формируются и передаются в моменты, включающие в себя те моменты, когда один или несколько ИЗ принимаются от управляющих приложений в ГУК. СООЗ формируются и передаются, когда определённое число ИЗ накоплено в главном пуле ИЗ. СООЗ формируются и передаются периодически, присутствуют ли ИЗ в главном пуле ИЗ или нет.

Администратор запросов подаёт в приложение алгоритма вставки ОЗ в ГУК копию или вид любого и каждого СООЗ, размещённого в очереди передачи сообщений, причём упомянутое действие происходит практически совпадая с моментом, когда СООЗ размещается в упомянутой очереди передачи сообщений. Это действие указано на фиг.1В точечной линией, соединяющей администратор запросов с алгоритмом вставки ОЗ.

Управляющее приложение алгоритма вставки ОЗ в ГУК и в О11 принимает СООЗ и размещает ИЗ из этих СООЗ, возможно модифицированные алгоритмом вставки ОЗ, в очередь запросов. В ГУК эти ИЗ размещаются в варианте главной очереди запросов для ОЗ. В О11 эти ИЗ размещаются в варианте местной очереди запросов для ОЗ. Для ясности, алгоритм вставки ОЗ выполняется на этой задаче независимо от состояния синхронизации терминала. Если приложение принимает СООЗ, оно размещает ИЗ из этого СООЗ в ОЗ.

В способе Β8ΌΡ алгоритм вставки ОЗ, воплощённый в ГУК и ОНИ, использует идентичный алгоритм для размещения ИЗ в ОЗ. Заявлен вариант, в котором упомянутый алгоритм является статическим и неизменным в варианте осуществления. Заявлен вариант, в котором ГУК может посылать параметры или программные обновления к О11 в качестве средства для изменения упомянутого алгоритма, причём

- 33 010465 такое изменение в тот же самый момент времени (по отношению к размещению ИЗ) происходит во всех терминалах.

В способе Β8ΌΡ алгоритм вставки ОЗ таков, что ИЗ размещаются в ОЗ с сохранением их взаимного порядка, присутствуют ли все ИЗ или нет, и каждый ИЗ, размещённый в ОЗ, прибывает на вершину ОЗ в разумное время либо отбрасывается.

Заявлены известные способы при встраивании в раскрытый способ, причём алгоритм вставки ОЗ таков, что ОЗ может быть в разумное время помещена в синхронизацию ОЗ, если она выпала из синхронизации ОЗ. В качестве конкретного примера этого набора способов известный способ размещения каждого нового ИЗ на дне (т.е. последним для взятия из очереди) в ОЗ (известный в технике как способ ΡΙΡΘ) встраивается в раскрытый способ в качестве варианта.

ИЗ может вводиться в ОЗ таким образом, что спланированное время передачи ИЗ для связанного интервала, при измерении в конкретном О11 с конкретной задержкой сдвига, уже прошло. Сообщение, соответствующее ИЗ, который отвечает этому описанию, непригодно для передачи. Когда бы ГУК ни определил, что ОЗ пуста, он произвольно устанавливает время вершины СООЗ или его эквивалент, так что все О11 , включая и передающее О11 или передающие О11 , могут устанавливать связанный ИЗ перед тем, как приходит это время передачи. Алгоритм вставки ОЗ в ГУК встраивает характеристику, что он не размещает ИЗ в главной ОЗ, если их время передачи ИЗ прошло до того, как они приняты в О11 . ГУК генерирует нулевой интервал ИЗ, и алгоритм вставки ОЗ в ГУК упорядочивает специальный управляющий интервал для размещения этого интервала в ОЗ так, чтобы его связанная продолжительность охватывала период, в котором активно планируемая передача начнётся до того, как поступит связанный ИЗ. Для ясности, он обеспечивает заполнение пробелами в начале ОЗ, в которой нет ни одной передачи на восходящей линии. 1оэтому приём этого после его времени передачи ИЗ не будет иметь последствий.

Алгоритм вставки ОЗ отбрасывает или удаляет ИЗ из ОЗ известным образом в случае, когда ОЗ перерастает некоторый размер. Для ясности, это нужно для управления ситуацией переполнения. Отметим, что один способ управления переполнением состоит для алгоритма вставки ОЗ в том, чтобы отбрасывать любые новые ИЗ, когда в ОЗ не осталось места.

О11 использует управляющее приложение алгоритма вставки ОЗ для определения того, что местная ОЗ ОНП идентична (в терминах объектов или порядка объектов) главной ОЗ (т.е. ОПП находится в синхронизации ОЗ, или синхронизировано по ОЗ); такое сравнение на идентичность делается между главной ОЗ и в местной ОЗ, когда каждая завершила приём размещений ИЗ из того же самого СООЗ или эквивалентную функцию, как иллюстрируется на фиг. 8. Для ясности, главная ОЗ и местная ОЗ не принимают размещения ИЗ из того же самого СООЗ в одно и то же время. ИЗ принимаются в СООЗ или эквивалентной функции. Алгоритмом вставки ОЗ в ГУК и размещаются в главной ОЗ, и такое СООЗ немедленно посылается ко всем О11 , или распределяется с тем же самым эффектом посредством какой-то иной методологии.

В раскрытом способе О11 не находится в синхронизации ОЗ и сети до тех пор, пока алгоритм синхронизации ОЗ не переведёт его в состояние синхронизации ОЗ. Для ясности, О11 , только что подключённое к сети, не имеет синхронизации ОЗ. ГУК же всегда находится в синхронизации ОЗ.

ГУК регулярно предоставляет информацию всем О11 , так что их алгоритмы синхронизации ОЗ способны своевременно обнаруживать потерю синхронизации ОЗ и устанавливать синхронизацию ОЗ. Любой подход, обеспечивающий такую информацию от ГУК к ОНИ, заявляется настоящим, обеспечивается ли такая информация в сообщениях СООЗ или иных информационных элементах раскрытого способа. Для ясности, характеристика раскрытого способа состоит в том, что только та причина, что О11 может находиться не в синхронизации ОЗ, определяет, что О11 не принял от ГУК всю информацию, которая послана от ГУК.

Некоторая или вся информация, необходимая для определения, установления и поддержания синхронизации ОЗ, переносится сообщениями СООЗ, такая как данные, включённые - но без ограничения - в глубину ОЗ. СООЗ содержит счёт СООЗ. Обнаружение потери синхронизации ОЗ может случиться из-за разности между некоторыми управляющими данными, принятыми от ГУК, и значением тех же самых управляющих данных, вычисленных алгоритмом синхронизации ОЗ из информации, доступной на месте для этого приложения. Такая информация может включать в себя некоторые или все из нижеследующего, но без ограничения ими:

(ί) глубина ОЗ;

(ίί) время вершины СООЗ и (ίίί) значение счёта СООЗ.

Если передача СООЗ или подобных управляющих данных нарушается канальными шумами или помехами, так что эти данные принимаются в О11 с ошибкой и поэтому отбрасываются с практической уверенностью, О11 выйдет из синхронизации ОЗ. Для ясности, это состояние определяется в О11 при приёме следующего набора управляющих данных ГУК, причём такие управляющие данные, как правило, посылаются посредством СООЗ.

- 34 010465

Возможно, что О11 может передавать, находясь не в синхронизации ОЗ между временем, когда О11 вышло из синхронизации ОЗ, и временем, когда оно принимает данные, посредством которых оно обнаруживает это состояние, и такая передача от О11 при этих обстоятельствах, возможно, вызывает помехи другому передаваемому сообщению. Администратор ОЗ гарантирует наличие достаточного числа ИЗ в ОЗ, а алгоритм вставки ОЗ размещает ИЗ в ОЗ, так что ОН будет объявляться не в синхронизации ОЗ до того, как любой ИЗ достигнет вершины очереди с неправильным временем передачи. Конкретные средства, заявленные как часть этого варианта, следующие:

(1) после того как ИЗ достиг некоторого срока ИЗ, ИЗ больше не могут размещаться перед ним. Можно сказать, что он имеет предельный срок. Когда СООЗ принят после того, как этот некоторый срок ИЗ достигнут интервальным запросом, и тем самым подтверждается синхронизация ОЗ, связанное сообщение может передаваться, когда ИЗ достигнет вершины ОЗ с уверенностью, что передача будет без ошибки. Администратор ОЗ гарантирует, что СООЗ может отслеживать главную ОЗ и обеспечить передачу СООЗ, чтобы гарантировать, что процесс подтверждения эффективен. Следовательно, если такое СООЗ не принимается, О11 объявляет себе не в синхронизации ОЗ и не передаёт;

(2) после того как прибыло некоторое число СООЗ, когда ИЗ находится в ОЗ, никакой ИЗ нельзя больше поставить перед ним, тогда сценарий такой же, как здесь в (1);

(3) ИЗ нельзя поставить перед некоторым числом ИЗ на вершине ОЗ, и когда ИЗ находится в этой группе и принято СООЗ, тогда применим сценарий (1);

(4) любой такой метод, в котором ИЗ не может больше быть помещён перед ним в ОЗ и подтверждается синхронизация ОЗ, применим сценарий (1). Сообщения будут передаваться до тех пор, пока не будет принята информация, необходимая для обнаружения потери синхронизации ОЗ (нормально в СООЗ) от ГУК после того, как позиция связанного ИЗ определяется до той степени, когда никакой ИЗ не будет размещён перед ним из будущего СООЗ. Для ясности, запланированные для передачи сообщения не будут передаваться неправильно в упомянутом уязвимом временном периоде в этом варианте.

Имеется максимальное время между СООЗ (или эквивалентными механизмами, доставляющими управляющую информацию к О11 ), и если СООЗ (или его эквивалент) не прибывает в О11 в это время, О11 объявляет себя не в синхронизации ОЗ.

Алгоритм синхронизации ОЗ синхронизирует местную ОЗ с главной ОЗ. Когда алгоритм синхронизации ОЗ определяет, что О11 не в синхронизации ОЗ, он временно инициирует процесс синхронизации ОЗ, который приводит О11 в синхронизацию ОЗ. Заявлены все такие процессы, причём такие процессы совместно используют способ, где они:

(1) определяют, что все ИЗ, присутствующие в главной ОЗ, присутствуют и в местной ОЗ; когда это имеет место, говорят, что О11 находится в состоянии чистой ОЗ, или является чистой ОЗ; и (2) когда О11 находится в чистой ОЗ, все ИЗ, не находящиеся в главной ОЗ, удаляются из местной ОЗ; все сравнения о наличии или отсутствии ИЗ в главной ОЗ и местной ОЗ делаются так, как показано на фиг. 8.

1о завершении шага (2) здесь, возможно также после того, как предпринимаются дополнительные шаги подтверждения, говорят, что О11 синхронизировано ОЗ.

Фиг. 9 представляет диаграмму состояний примерного процесса синхронизации ОЗ и включена сюда посредством ссылки. Для ясности, гарантируется, что ИЗ в местной ОЗ всегда размещены в том же порядке, как они размещены в главной ОЗ, вследствие свойства упорядочения алгоритма вставки ОЗ. Алгоритм синхронизации ОЗ выполняет две ступени процесса, как определено здесь, но ожидает объявления синхронизации ОЗ до тех пор, пока он не подтвердит состояние ОЗ информацией, принятой в одном или нескольких следующих СООЗ или их эквиваленте.

Включение счёта СООЗ обеспечивает средство для алгоритма синхронизации ОЗ для определения того, что он принял все ИЗ, посланные от ГУК в течение некоторого времени, и использование этого средства для определения того, что имеет место состояние чистой ОЗ.

Одним из нескольких возможных средств алгоритм синхронизации ОЗ определяет, что О11 находится в чистой ОЗ, и, определив это, алгоритм синхронизации ОЗ выбирает присутствующее или удостоверяющее СООЗ, назначенное при выборе синхронизирующим СООЗ, информация которого подлежит использованию алгоритмом синхронизации ОЗ в средстве для введения О11 в синхронизацию ОЗ, причём такое средство состоит в том, что после размещения ИЗ из синхронизирующего СООЗ в ОЗ алгоритм синхронизации ОЗ ссылается на поле глубины ОЗ синхронизирующего СООЗ и удерживает в ОЗ те ИЗ, которые подлежат передаче в наиболее отдалённом будущем (т.е. на дне ОЗ), при этом объединённая глубина такого набора ИЗ равна значению глубины ОЗ, переносимому в синхронизирующем СООЗ. Остальные ИЗ (ближайшие к вершине ОЗ) отбрасываются. Для ясности, все ИЗ, присутствующие в главной ОЗ, присутствуют и в местной ОЗ, когда О11 находится в чистой ОЗ, и они упорядочиваются правильно. Тем самым, если имеется больше ИЗ в местной ОЗ, некоторые из них должны быть отброшены в главной ОЗ из-за того, что их время передачи ИЗ прошло. Для ясности, О11 не может находиться в состоянии чистой ОЗ и иметь местную ОЗ меньшей глубины, нежели главная ОЗ. Для ясности, в примере по фиг. 9 синхронизирующая ОЗ является неявно тем СООЗ, информация которого разрешает алгоритму синхронизации ОЗ определить, что О11 находится в чистой ОЗ.

- 35 010465

Начальный шаг, общий для всех средств для определения чистой ОЗ, состоит для алгоритма синхронизации ОЗ в том, чтобы удостовериться, что О11 принято каждый ИЗ, посланный от ГУК с момента начала процесса синхронизации ОЗ; это эквивалентно проверке того, что каждое СООЗ или передача эквивалентной информации, посланной в течение такого упомянутого периода времени, принято успешно. В случае, когда найдено, что ИЗ пропущены, алгоритм синхронизации ОЗ запускает процесс синхронизации ОЗ вновь. Эта процедура отображается в примере по фиг. 9. СООЗ содержат поле счёта СООЗ, и это поле обеспечивает средство для того, чтобы алгоритм синхронизации ОЗ определил, что никакие СООЗ не пропущены.

Для ясности, чтобы О11 находилось в чистой ОЗ, все ИЗ, которые были в главной ОЗ, но не были в местной ОЗ, в начале процесса синхронизации ОЗ должны учитываться и отбрасываться планировщиком передач ГУК, т. е. их связанные времена передачи ИЗ должны отодвигаться в прошлое.

В случае, когда О11 отслеживает время, а также фазу главного системного тактирования, О11 записывает время прибытия каждого СООЗ или его эквивалента (эквивалент служит для записи времени вершины СООЗ для СООЗ, когда в этом варианте такое время вершины СООЗ предоставляется в терминах абсолютного времени главного системного тактирования); затем это время прибытия связывается в местной базе данных с объектами ОЗ для ИЗ, прибывающих в СООЗ, и это время называются временем появления ИЗ для этих ИЗ. ГУК время от времени выдаёт время появления ИЗ самого старого ИЗ в главную ОЗ (наиболее удобно это делать в заголовке сообщения СООЗ), тем самым обеспечивая средство для определения местным алгоритмом синхронизации ОЗ того, что он теперь принял все ИЗ в главной очереди, и для определения того, что более старые ИЗ очищены или отброшены из главной ОЗ, а тем самым и посредством этого позволяя ему объявить чистую ОЗ. ИЗ по времени появления ИЗ старше, чем некоторое заранее заданное и фиксированное значение относительно нынешнего времени, отбрасываются из ОЗ алгоритмом синхронизации ОЗ или его эквивалентом. В качестве варианта, такой порог отбрасывания времени появления ИЗ может изменяться от ГУК, и его настоящее значение своевременно сообщается О11 от ГУК.

В некоторых вариантах алгоритма синхронизации ОЗ с каждым ИЗ в ОЗ связывается запись, причём упомянутая запись называется сроком ИЗ (фиг. 6), и срок ИЗ для конкретного ИЗ инициируется алгоритмом синхронизации ОЗ при приёме упомянутого ИЗ (в ГУК и во всех О11 ). Срок ИЗ для конкретного ИЗ инициируется на нулевом значении в ГУК во время, когда посылается СООЗ, который содержит упомянутый ИЗ. Срок ИЗ для ИЗ, принятого в О11 , инициируется как значение сдвига О11 . Срок ИЗ, связанный с каждым ИЗ в ОЗ в терминале, наращивается в то же время и на ту же величину алгоритмом синхронизации ОЗ или эквивалентной ему функцией, причём упомянутый процесс наращивания подлежит выполнению в сопоставимые моменты в О1П1 и в ГУК, как определено (фиг. 8). Если мерой, используемой в сроке ИЗ, является время, упомянутый инкремент будет примерно истекшим временем с последнего приращения. (В приведённом здесь выше варианте это было бы время, истекшее с последнего СООЗ.) Заявлены все способы, использующие срок ИЗ, если они используются как часть алгоритма синхронизации ОЗ. Заявлен вариант срока ИЗ, в котором мера срока представлена в терминах числа СООЗ, которые созданы и переданы после начального размещения ИЗ, причём срок ИЗ О11 и срок ИЗ ГУК инициируются в упомянутом варианте одним и тем же числом (1 или 0 являются подходящим выбором) и приращиваются на «1» каждый раз, когда СООЗ прибывает в алгоритм вставки ОЗ.

Время от времени ГУК, удобнее всего в заголовке сообщения СООЗ, предоставляет срок ИЗ самого старого ИЗ в главной ОЗ, тем самым обеспечивая для алгоритма синхронизации ОЗ средство определения того, когда он принял все ИЗ, которые остаются в главной очереди и которые старше ИЗ, очищенных или отброшенных в главной ОЗ, посредством этого позволяя алгоритму синхронизации ОЗ определять и объявлять чистую ОЗ.

Запись срока ИЗ может устанавливаться и поддерживаться, и ИЗ старше, чем некоторый срок ИЗ, называемый максимальным сроком ИЗ, отбрасываются из ОЗ и, далее, алгоритм синхронизации ОЗ объявляет чистую ОЗ, когда процесс синхронизации ОЗ собрал ИЗ для времени, равного или большего, чем максимальный срок ИЗ.

Алгоритм вставки ОЗ для О11 является синхронизированным ОЗ, устанавливает и поддерживает времена передачи ИЗ для соответствующего числа ИЗ в местной ОЗ, так что планировщик передачи практически всегда имеет доступным время передачи ИЗ верхнего элемента в ОЗ. Когда О11 находится в состоянии, в котором алгоритм вставки ОЗ записал времена передачи с точностью, соответствующей успешной и практичной передаче сообщений восходящего потока (т. е. так, что эти сообщения находятся в пределах своих связанных интервалов) в конкретном варианте осуществления, говорится, что О11 приобрело или достигло восходящей синхронизации, или, альтернативно, говорят, что О11 находится в восходящей синхронизации, или синхронизировано по восходящей линии.

Управляющее приложение алгоритма вставки ОЗ или его функциональный эквивалент диктует время передачи для каждого интервала на восходящей линии. Для ясности, времена передачи ИЗ всегда точно записываются в ГУК, потому что их определяет алгоритм вставки ОЗ в ГУК. Таким образом, ГУК всегда находится в восходящей синхронизации. Однако времена передачи ИЗ могут записываться неточно в О11 , если упомянутое О11 не синхронизировано по восходящей линии.

- 36 010465

В способе ГУК обеспечивает, чтобы ОПП принимали информацию, сообщающую о любом изменении во временах передачи ОЗ в ОЗ в главной ОЗ, причём такая информация подлежит записи в ОПП своевременно (т.е. перед тем, как они имеют возможность передать сообщение с помощью ошибочного времени передачи), посредством чего каждое ОПП обеспечивается средством для поддержания восходящей синхронизации.

Алгоритм вставки ОЗ при приёме извещения от алгоритма синхронизации ОЗ о том, что синхронизация ОЗ установлена, устанавливает восходящую синхронизацию в первый момент, что соответствующий набор времён передачи ИЗ записан. В случае, когда алгоритм вставки ОЗ определяет, что ОПП выпало из восходящей синхронизации (это не обязательно будет случаем, когда оно также выпало из синхронизации ОЗ), он немедленно переходит к установлению восходящей синхронизации.

Время вершины СООЗ в синхронизирующем СООЗ вместе с другой информацией, доступной для алгоритма вставки ОЗ в ОПП, используется в качестве средства для установления восходящей синхронизации для ОПП.

Интервалы восходящего потока являются соприкасающимися, и значение длины интервала для каждого ИЗ в ОЗ используется в ОПП вместе с временем вершины синхронизирующего СООЗ в качестве средства для определения времён передачи ИЗ для каждого ИЗ в ОЗ, а посредством этого - для установления восходящей синхронизации для ОПП. Для ясности, время вершины СООЗ представляет собой время передачи для сообщения, а не для интервала, причём такое время, возможно, не совпадает с начальным временем для связанного интервала в случае, когда интервал больше чем сообщение. В таком случае вариант известной практики в технике, заявленный при объединении с данным изобретением, является алгоритмом вставки ОЗ в ГУК для установления и поддержания времени передачи для любого и каждого сообщения, измеренного в ГУК, так что каждое сообщение передаётся в середине связанного интервала. Когда такое время передачи берётся в качестве времени вершины СООЗ и посредством этого используется алгоритмом вставки ОЗ в ОПП для вычисления времени передачи ИЗ для соответствующего сообщения, то вычисление времён передачи заставляет каждое из упомянутых времён передачи размещать связанное сообщение в середине его связанного интервала, с неопределённостью местного системного тактирования и сдвига ОПП.

Времена передачи ИЗ для всех ИЗ в ОЗ пересчитываются после прибытия СООЗ или информации эквивалентной функции и размещения ИЗ, которые оно переносит. Этот пересчёт начинается временем передачи ОЗ на вершине ОЗ и обрабатывается с помощью значения длины интервалов для каждого ИЗ, чтобы определить время передачи следующего времени передачи ИЗ последовательно через ОЗ. Если алгоритм вставки находится в МЕО, только новые времена передачи ИЗ нужно вычислять и вводить в синхронизированное ОПП и в ГУК, начиная с передачи ИЗ последнего старого ИЗ в ОЗ.

Вариант осуществления, который поддерживает сроки ИЗ, а также имеет максимальный срок ИЗ в таком варианте алгоритма вставки ОЗ, сразу после размещения набора новых ИЗ в ОЗ (этот набор берётся из вновь прибывшего СООЗ), и при условии, что терминал находится в нисходящей синхронизации, и сразу после обновления срока ИЗ для каждого ИЗ в ОЗ, исключает из ОЗ все ИЗ, сроки ИЗ которых больше чем максимальный срок ИЗ, при этом данные действия должны выполняться во время, скоординированное между ГУК и ОПП (фиг. 8).

Параметр варианта осуществления определяется и известен в ГУК и всех ОПП, причём такой параметр называется максимальная задержка ОЗ; в этом варианте сразу после размещения набора новых ИЗ в ОЗ любой ИЗ отвергается из ОЗ, если время передачи ИЗ для этого ИЗ дальше в будущем, чем максимальная задержка ОЗ, при этом данное действие должно выполняться во время, скоординированное между ГУК и ОПП (фиг. 8), и при условии, что терминал находится в восходящей синхронизации.

Алгоритм вставки ОЗ определяет время передачи для ИЗ с помощью времени вершины СООЗ, причём такое время сравнивается с временем передачи, как оно вычислено с помощью значений длины интервалов и предыдущего времени вершины СООЗ, и если между двумя этими временами имеется существенная разность, алгоритм вставки ОЗ объявляет, что ОПП не в восходящей синхронизации и поэтому не в синхронизации. После начального получения условий для восходящей синхронизации алгоритм вставки ОЗ подтверждает, что терминал имеет синхронизацию, путём сравнения одного или нескольких времён вершины СООЗ со значениями, вычисленными внутренне на основе более раннего времени вершины СООЗ, и только когда такой процесс подтверждает синхронизацию, алгоритм вставки ОЗ объявляет, что ОПП захватило или получило восходящую синхронизацию.

Установление в ГУК наличия ОПП и обеспечение ОПП информацией, позволяющей ему участвовать в сети, называется регистрацией ОПП. Как часть регистрации определяется сдвиг ОПП, причём сдвиг ОПП является временем распространения по нисходящей линии (и по восходящей линии, если есть отличие) между ОПП и ГУК. Для передачи времени ОПП к ГУК для целей регистрации используется начальный сдвиг ОПП, причём начальный сдвиг ОПП представляет собой постоянный элемент базы данных, который является оценкой сдвига ОПП. Перед инициированием регистрации в ОПП достигаются синхронизация тактирования, нисходящая синхронизация и синхронизация ОЗ.

ГУК включает в своей базе данных список ОПП, которые являются кандидатами для регистрации. Время от времени ГУК посредством известных способов опрашивает эти незарегистрированные ОПП с

- 37 010465 помощью управляющего сообщения или управляющих сообщений, чтобы дать им возможность зарегистрироваться. ГУК запрашивает интервал на восходящей линии для использования в ОПП или наборе ОПП, чтобы инициировать регистрацию.

Регистрация инициируется оборудованием ОПП посредством передачи восходящего управляющего сообщения, называемого сообщением регистрации (СРЕГ) (КЕСМ). Отодвинутый от СРЕГ интервал или сегмент, именуемый интервалом регистрации (ИРЕГ) (КЕС1), в данном варианте служит для содержания защитного пространства соответствующей продолжительности, чтобы позволить ОПП передавать СРЕГ в ИРЕГ, не имея знания о сдвиге ОПП, но зная начальный сдвиг ОПП. Для ясности, ОПП должно получить синхронизацию тактирования, нисходящую синхронизацию и синхронизацию ОЗ перед тем, как принимать и воздействовать на ИЗ, который назначает ему ИРЕГ. Для ясности, в данном варианте в ИРЕГ включается защитное пространство, которое обеспечивает достаточную временную неопределённость, так что ОПП может передавать от минимального (раньше в интервале) до максимального (позже в интервале) пределов заранее заданного диапазона без перекрытия своим сообщением смежных интервалов.

Вариант осуществления системы действует с выравниванием границ символов от сообщения к сообщению во всех восходящих интервалах кроме интервалов ИРЕГ. ГУК захватывает СРЕГ в ИРЕГ. Однако в этом расширении ГУК также поддерживает знание, необходимое для выравнивания границ символов, предварительно установленных для того, чтобы захватывать сообщения, следующие за СРЕГ. ГУК включает в себя связанный интервал или сегмент с ИРЕГ, в интервале или сегменте которого отдельному О1П1 (уже зарегистрированному) даётся команда послать управляющее сообщение, содержащее последовательность захвата, посредством чего обеспечивается возможность для ГУК своевременно захватывать восходящую линию после захвата СРЕГ.

ГУК не знает или не опрашивает ОПП, которые являются кандидатами на регистрацию, причём в таком варианте ГУК время от времени запрашивает ИРЕГ без назначения пользователей, и СРЕГ посылаются в эти интервалы от ОПП, которые тем самым пытаются инициировать регистрацию. Столкновение разрешается и управляется этими ОПП в соответствии с известными методами управления столкновениями. ГУК определяет сдвиг ОПП посредством времени прибытия его СРЕГ в ИРЕГ, причём такой сдвиг ОПП обеспечивается для ОПП в получающемся в результате управляющем сообщении.

ГУК помогает каждому ОПП в поддержании точного сдвига ОПП, время от времени обеспечивая информацию к каждому ОПП, которая используется в качестве основы для корректирования или обновления сдвига ОПП, эта информация предоставляется посредством управляющего сообщения или поля в управляющем сообщении, причём информация собирается на основе раннего или позднего прибытия сообщения от упомянутого ОПП.

Сдвиг ОПП или его эквивалент предоставляется для ОПП перед регистрацией в качестве известной части данных в базе данных ОПП. В предпочтительном варианте осуществления сдвиг ОПП от ГУК равен нулю.

Для создания ИЗ в ОПП и СИЗ, как показано на фиг. 10, ОПП содержит в любой момент набор подлежащих передаче сообщений. Эти сообщения содержатся в одной или нескольких очередях передачи. Планировщик передач в ОПП или эквивалентная функция в ОПП ссылается на эти сообщения по мере того, как каждое прибывает в очереди передачи сообщений, и формирует для каждого связанный ИЗ, который оно помещает в базу данных, называемую местным пулом ИЗ.

Как показано на фиг. 10, ИЗ распределяются из местного пула ИЗ в распределённые ОЗ. Планировщик передач или эквивалентная ему функция в синхронизированном ОПП своевременно выбирает из местного пула ИЗ подлежащий передаче ИЗ (фиг. 6). Способ выбора соответствует любому подходящему алгоритму. Можно использовать алгоритм планировщика передач для выбора ИЗ для передачи, который определит порядок выбора ИЗ для передачи на основе характеристик ИЗ, возможно включающих в себя время, в которое этот ИЗ был создан или в которое прибыло связанное сообщение. Планировщик передач или его функциональный эквивалент создаёт СИЗ (фиг. 6) для переноса выбранного ИЗ и размещает этот СИЗ в очереди передачи сообщений.

Планировщик передач или его эквивалент в синхронизированном ОПП управляет передачей СИЗ. Говорится, что ИЗ, который активен в процессе отправки к распределённой управляющей системе, но ещё не в ОЗ, находится в процессе распределения, или альтернативно в распределении ИЗ; такой процесс состоит из одной или нескольких попыток передать СИЗ к ГУК от исходного ОПП с помощью сегментов Алоха и направляет связанный ИЗ в СЧООЗ ко всем О1П1 от ГУК. Планировщик передач синхронизированного ОПП берёт СИЗ из вершины очереди передачи сообщений сразу после того, как оно появляется, и тем самым помещает связанный ИЗ в распределение ИЗ. Для ясности, планировщик передач может распределять ИЗ по одному за раз, убеждаясь, что распределение одного ИЗ завершено до того, как начинается распределение другого ИЗ, или может быть способен поддерживать несколько ИЗ в распределении ИЗ в одно и то же время, в зависимости от конкретного варианта осуществления раскрытого способа. Планировщик передач может задерживать подачу ИЗ в распределение с учётом требований управления трафиком.

- 38 010465

При инициировании процесса распределения ИЗ для ИЗ планировщик передач планирует и заставляет передавать связанный СИЗ, чтобы планирование и передача были в сегменте Алоха, выбранном посредством ФРИЗ. Планировщик передачи затем удерживает СИЗ в базе данных, называемой загоном СИЗ, для возможной повторной передачи. Если требуется повторная передача, как определяется планировщиком передач, СИЗ планируется и повторно передаётся в сегменте Алоха, выбранном посредством ФРИЗ, и СИЗ помещается назад в загон СИЗ для возможной дальнейшей повторной передачи, как описано выше. Если повторная передача не требуется, планировщик передач удаляет СИЗ или помещает его в некоторую архивную базу данных, несущественную для раскрытого способа. Для ясности, загон СИЗ может содержать больше чем одно СИЗ в некоторых вариантах осуществления раскрытого способа.

Планировщик передачи модифицирует в ОЗ начальное время ИЗ, связанное с ИПСА, выбранными для передачи СИЗ, причём такая модификация должна отражать положение конкретного сегмента СИЗ в ИПСА. После нескольких попыток повторной передачи СИЗ, где это число называется пределом повторных передач (ННП) (КЕ1М), планировщик передач удаляет СИЗ из загона СИЗ, посредством чего удаляется его связанный ИЗ из распределения ИЗ, при этом такое действие, возможно, включает в себя извещение заинтересованного приложения в местном ОПП о неудаче спланировать ИЗ. ППП устанавливается любым из следующих средств:

(1) является фиксированным параметром в управляющей системе ОПП;

(2) является функцией потока трафика в сети;

(3) является функцией значений, переносимых в ИЗ;

(4) назначается время от времени в ГУК или (5) другие средства или любая комбинация этих.

Планировщик передач может давать приоритет повторно передаваемым СИЗ над СИЗ для свежих или новых сообщений. Различные типы ИПСА используются для передачи СИЗ.

Множество ИЗ находятся в распределении, и их связанные СИЗ находятся в том же самом загоне СИЗ в течение того же временного периода, причём упомянутые СИЗ, возможно, связаны с верхними сообщениями нескольких очередей или с множеством сообщений в одной очереди, или с их комбинацией, и, далее, в упомянутом расширении предусматривается средство для различения без возможной неопределённости посредством содержания ИЗ связанного сообщения для итого ИЗ. Счёт, называемый счётом ИЗ, включается в поле другой управляющей информации этого ИЗ (фиг. 6), чтобы счёт ИЗ содержал значение, наращиваемое (модульно, круговым способом, как определено размером поля) от значения счёта ИЗ предыдущего ИЗ, сформированного в том же самом ОПП. Для ясности, назначение состоит в обеспечении средства для ОПП иметь множество ИЗ в распределении в системе 10 в одно время и легко и надёжно избегать путаницы в том, какое связанное сообщение прикрепляется к конкретному ИЗ в ОЗ. Система 10 позволяет передвигать т сообщений с высоким приоритетом перед низкоприоритетным сообщением во время процесса распределения ИЗ.

ГУК может создавать ИЗ для использования в запрашивании интервала восходящего потока, и такой запрос размещается в СООЗ нисходящего потока вместе с интервальными запросами от ОПП, а упомянутый интервал используется назначенным ОПП или несколькими ОПП (в случае, когда этот интервал имеет сегменты) для передачи некоторого типа сообщения или сообщений, когда они назначены посредством полей адреса, идентификатора приложения и типа и приоритета в ИЗ. Такое размещение требует средств и методов предварительного, совместного или связанного размещения, на части управляющих приложений ПУПУ и/или Β8ΌΡ, имеющих практическое значение. Для ясности, этот способ обеспечивает средство опроса от ГУК назначенных ОПП. ГУК может формировать ИЗ на основе управляющего действия (т.е. «запроса») ПУПУ. Это средство в раскрытом способе опрашивает связанные ОПП по поводу СИМ для услуг. ГУК может формировать СИЗ для запроса интервала, который предназначен для поддержания попыток соперничающих передач.

ОПП может формировать СИЗ для запрашивания интервала, подлежащего использованию другим ОПП для передачи некоторого типа сообщения или сообщений, как назначается полями идентификатора приложения и типа и приоритета в ИЗ (фиг. 6), причём такое размещение требует средств и методов предварительного, совместного или связанного размещения, на части управляющих приложений ПУПУ и/или Β8ΌΡ, имеющих практическое значение. О1П1 может формировать СИЗ для запрашивания интервала, который предназначен для поддержания попыток соперничающих передач.

ОПП или ГУК могут формировать СИЗ для запрашивания интервала с сегментами, причём такой набор сегментов нужен для использования набором ОПП, которые могут включать, а могут не включать в себя запрашивающее ОПП, для передачи сообщений, причём их размещение требует средств и методов предварительного, совместного или связанного размещения, на части управляющих приложений ПУПУ и/или Β8ΌΡ, имеющих практическое значение. О1П1 может формировать СИЗ для запрашивания интервала с сегментами, который предназначен для поддержания попыток соперничающих передач. Для ясности, отметим, что структура этого расширения и/или варианта может быть полезной в достижении желательной средней длины интервала в среде малых сообщений.

Планировщик передач в ОПП планирует (что также называется выбором) сегмент Алоха для передачи СИЗ. Каждое ОПП делает выбор сегмента Алоха, в котором передаёт СИЗ без знания того, выбрали

- 39 010465 ли одно или несколько ОПП один и тот же сегмент Алоха для передачи. Таким образом, передачи СИЗ от разных блоков ОПП могут конфликтовать (что также называется столкновением) и теряться в назначенном приёмнике, т. е. в ГУК.

Выбор сегмента Алоха осуществляется посредством функции расширения интервального запроса (ФРИЗ) (ΙΡ8Ε). ФРИЗ, работающая совместно с УФДС, поддерживает в диапазоне значений вероятность столкновения передач ИЗ в любом заданном сегменте Алоха, причём такой диапазон вероятностей устанавливается проектировщиками варианта осуществления, чтобы удовлетворить конкретным требованиям производительности способа В8ЭР в варианте осуществления; способ используется для поддержания такой вероятности известными способами, которые объединены с системой 10.

ФРИЗ делает свой выбор сегмента с различными и случайными результатами от одной попытки к другой при тех же самых обстоятельствах, делается ли такой выбор вариантами осуществления ФРИЗ в различных ОПП или же выбор делается тем же самым вариантом осуществления ФРИЗ в единственном ОПП, действующем в разные моменты; а именно, случайный процесс выбора ФРИЗ для сегмента Алоха имеет в качестве основополагающего элемента этого способа для планирования сегмента Алоха, дискретизацию распределения вероятностей с известным алгоритмом, причём такую дискретизацию, которая даёт независимые и некоррелированные результаты (до практически значимой степени) между любыми двумя отсчётами.

Сегмент Алоха, выбранный для передачи СИЗ, выбирается случайно (с равномерным распределением) в следующем доступном ИПСА. Сегмент Алоха выбирается из соприкасающегося набора сегментов Алоха, простирающихся на некоторое число ИПСА (такой набор, возможно, простирается на часть одного ИПСА или часть нескольких ИПСА) случайным образом в соответствии с заданным распределением вероятности. Соприкасающийся набор кандидатов сегментов Алоха начинается с доступного следующим сегмента. Протяжённость сегментов Алоха, которые являются кандидатами для повторной передачи СИЗ, является функцией от числа предыдущих повторных передач этого СИЗ. Для ясности, данное расширение включает в себя экспоненциальный алгоритм возврата, используемый для Этернета.

Каждая передача СИЗ, исполняемая планировщиком передач, включает в себя первую передачу СИЗ. Для ясности, отметим, что возможно, чтобы одно или несколько ОПП передавали СИЗ в сегмент Алоха, что приводит к столкновению сигналов, называемому также состязанием. Состязание явным образом разрешено в системном алгоритме и разрешается посредством повторных передач системы 10.

Планировщик передач ОПП определяет, что СИЗ, которое подлежало передаче, страдает от состязания или иных повреждающих воздействий, которые препятствуют ему быть успешно принятым в ГУК; такое определение посредством слежения за СООЗ на нисходящей линии или данными эквивалентной функции, и определения того, что связанный ИЗ не включён в СООЗ в заданный и ограниченный период времени, называется здесь задержкой повторной передачи СИЗ. Значение задержки повторной передачи СИЗ является фиксированным параметром для варианта осуществления раскрытого способа; такое значение определяется проектировщиком варианта осуществления, чтобы обеспечить задержки головной обработки и распространения. Если ИЗ, переданный от ОПП, не появляется в СООЗ в период задержки повторной передачи СИЗ, тогда ОПП назначает передачу связанного СИЗ в качестве неудачной передачи СИЗ.

В случае неудачной передачи СИЗ от ОПП планировщик передач выполняет либо повторную передачу СИЗ, либо удаление его из загона СИЗ.

ГУК, обрабатывающий ошибки или задержки, либо ошибки СООЗ, может использовать более одной копии ИЗ, подлежащего размещению в ОЗ. Это обстоятельство может быть вызвано тем, что ОПП было успешным в передаче заданного СИЗ более одного раза, и такое обстоятельство возникает потому, что упомянутое ОПП не было успешным в нахождении связанного ИЗ на нисходящей линии в период задержки повторной передачи СИЗ; упомянутое множество версий ИЗ, которые прибывают к ГУК, называются здесь дубликатами ИЗ. Дубликаты ИЗ направляются в СООЗ и вводятся в ОЗ. Для ясности, дубликаты ИЗ в ОЗ не вызывают потери или неверно направленных сообщений. Они могут вызвать в худшем случае пустой интервал.

Обнаружение дубликатов ИЗ осуществляется посредством счёта ИЗ по п.28(£); упомянутое обнаружение обеспечивает средство администратору ОЗ для удаления дубликатов ИЗ из распределения. Обнаружение дубликатов ИЗ осуществляется посредством счёта ИЗ. Алгоритм вставки ОЗ не вносит дубликаты ИЗ в ОЗ.

Уникальное использование управляющего приложения алгоритма подачи сегментов Алоха (АПСА) (Α88Α) может располагаться в ГУК и может генерировать интервальные запросы для ИПСА. Эти запросы различаются уникальным полем типа и приоритета или его эквивалентом. АПСА генерирует ИПСА фиксированного размера (т.е. фиксированное число сегментов Алоха фиксированного размера) и с фиксированной интервальной частотой, причём такие размер и частота определяются для обеспечения уверенности в том, что сеть, связанная с раскрытым вариантом осуществления способа, находится в рабочей точке для этого варианта осуществления.

Число сегментов в ИПСА также выбирается с учётом протяжённости сегментов, требуемых в одном ИПСА для успешной работы алгоритма ФРИЗ. АПСА создаёт различные типы ИПСА для различных

- 40 010465 типов запросов. Примерами являются следующие: повторные запросы, запросы на разные типы сообщений и запросы различного приоритета. АПСА устанавливает различные длины сегментов Алоха для различных типов запросов. АПСА варьирует частоту запросов для ИПСА и варьирует число сегментов Алоха в ИПСА. АПСА создаёт и адаптирует ИПСА в реальном времени с помощью подходящих способов для реагирования на изменения потоков трафика и сервисных нужд путём регулирования рабочей точки.

Математическая модель сегментированной системы Алоха.

В математической модели сегментированной системы Алоха N источников посылают сообщения на вероятностной основе. Каждый передаёт в одном и том же канале. Этот канал организован в «сегменты», т.е. временные периоды фиксированного размера, и сообщения имеют точно такой же размер, как и сегмент. Сообщения передаются синхронно, чтобы точно попасть в единственный сегмент. Решение о передаче сообщения, принятое в одном источнике, не зависит от решения, принятого в остальных источниках. Таким образом, несколько источников могут выбрать передачу в одном и том сегменте, посредством чего вызовут состязание для этого сегмента и разрушение сигнала друг друга. В математической модели каждый источник выбирает передачу в любом и каждом сегменте с вероятностью р.

Этот подход применяется к последовательности сегментов Алоха, которые поступают на восходящую линии в ИПСА. Здесь, сегменты Алоха имеют размер, чтобы переносить сообщения запроса, называемые СИЗ. При использовании здесь данного способа, когда терминал передаёт сообщение, он ожидает, чтобы узнать, принято ли это сообщение. Если сообщение не принято, терминал предполагает, что сообщение было потеряно из-за состязания, повторно передаёт это сообщение. Это меняет вероятность того, что оно будет передано в сегмент. Алгоритм ФРИЗ может быть использован в патенте для рандомизации выбора сегмента Алоха для 01111 как в первой попытке, так и в последующих попытках, посредством чего поток передач сообщений возвращается назад к теоретической модели.

В данной системе и способе источниками являются ОПП, передающие СИЗ на восходящей линии. Раскрытый способ предусматривает, что N обычно является большим числом. В предпочтительном варианте осуществления N будет тысячами 01111. Способ можно использовать для любого Ν, но для применения анализа производительности N должно быть 10 или больше.

Производительность модели сегментированной системы Алоха оценивается следующим образом.

Каждый источник имеет одну и ту же вероятность р попыток послать сообщение в конкретном сегменте. Вероятность того, что сообщение в сегменте успешно посылает единственный источник, равна р (1-ρ)^Ν1, а вероятность того, что любой из N источников успешно посылает сообщение, равна

Е(р, Ν) = ρΝ (Ι-ρ)'¹, (1) где Е(р, Ν) называется эффективностью способа сегментированной системы Алоха.

Легко показать, что то значение р, р*, которое даёт наивысшую вероятность успеха, равно

Р* = 1/Ν,

Ε (р, Ν) = (1 - 1/Ν)^ν_1.

Фиг. 11 показывает значение эффективности с Νρ в качестве независимой переменной и N в качестве параметра.

Для большого числа источников, подобно Β8ΌΡ, видно

Е(р*) = 1хш Е(р*, Ν) = 1хт (1 - 1/Ν)'¹ = 1/е (2)

Ν—><» Ν—>οο

Это значение достигается очень быстро при увеличении Ν, как можно видеть на фиг. 11.

Этот важный результат показывает, что эффективность не доходит до нуля по мере того, как число пользователей становится большим. Вместо этого она стабилизируется на частоте пропускной способности, определяемой Νρ, но которая может быть немного лучше, чем 1/3.

Вычисляется ожидаемое число попыток единственного источника. Обозначим, что вероятность передачи сообщения успешна при условии, что оно передаётся, как Р,

Р₃ = (Ι-ρ)'^1-1 (3)

При максимальной эффективности и большом N

Р₃* - 1хт (1-р*)”¹ = Е (р*) = 1/е.

Пусть ν будет число попыток, которые предпринимаются, чтобы достичь успеха (в том числе успешная попытка)

Ε (V) = Р_£ + 2 Р₃ (1-Р₃) + 3 Р₃ (1-Р_Е)² + ... = 1/Р₅

Ε (V) = 1/(1-ρ)^Ν_1 (4)

Для Р,=Р,* имеем результат

Ε (ν*) = е.

-41 010465

Вычислим дисперсию числа попыток σ_ν ² = (1 - Е(ν))²Р3+(2 - Ε(ν))²Р3(1-₽₃)+(3 - Ε(ν) )²Р₃(1-Р₃)² σ_ν ² = ₽з + 4 Р₃ (1-Р₃) + 9 Р₅ (1-Р_Е)² + ...

-2 Ε(ν)Ρ₃ - 4 Ε(ν)Ρ₃(1-Ρ₃) - 6 Е (ν) ) ²Р₃ (1-Р₃)² - ...

+ Ε(ν)³Ρ3 + Е (ν) ²Р3 (1-Р₃) + Ε(ν)²Ρ₃(1-Ρ₃)²

Отметим, что Ε(ν)=1/Ρ₈ σ_ν ² = Р3 / (1-Ρ8)·[ (1-Р8) + 4 (1-Р3)² + 9 (1-Р8)³ + ...)

- 2 · [1 + 2 (1-Р₈) + 3 (1-Р₃)² - ...1 + 1/ Р_в · [1 + (1-Р₈) + (1-Р₃)² + _] σ_¥ ² = Р3 / (1-Р3)-{1-Р3)(1 + 1-Рз)/Р3³ - 2 · 1/ Р3² + 1/Р₃ -1/Р₅ σ_¥ ² = (2 - Р8) / Р3² - 2 / Р3² + 1 / Р₃ ² σ_ν ² = (1 - Р₈) / Р₃ ².

Для случая оптимальной эффективности σ_ν2 = е (е - 1) .

Тогда девиация σ_ν-² = э/ е (е - 1) .

Применимость метода сегментированной системы Алоха.

В раскрытом способе среднее время между сегментами Алоха по длинному периоду обозначается ξ. Таким образом, частота сегментов Алоха равна 1/ξ. Отметим, что эти сегменты входят в пакеты ИПСА. Так что мы усредняем по многим ИПСА в предположении средней частоты.

Параметр λ обозначает среднее время между началом интервалов на восходящей линии. Восходящая линия предполагается полной в анализе. Эго наихудший случай.

Частота интервалов на восходящей линии равна 1/λ. Восходящий поток переносит следующие типы интервалов:

(1) интервалы, запрошенные 01111; и (2) интервалы, запрошенные ГУК, в том числе ИПСА.

Имеется одно СИЗ, которое успешно достигает ГУК от ОПП для каждого интервала, запрошенного по типу (1). Нет СИЗ, связанного с интервалами типа (2). Интервалы типа (2) редки на восходящей линии. Таким образом, здесь мы аппроксимируем для анализа:

Частота интервалов восходящего потока, запрошенных ОПП = 1/λ (1)

Способ Β8ΌΡ быстро достигает устойчивого состояния (т.е. средняя глубина 03 постоянна, см. приложение 3). В устойчивом состоянии среднее время между успешными передачами СИЗ в сегментах Алоха равно среднему времени между передачами сообщений на восходящей линии, λ, с аппроксимацией уравнения (1) [Перегрузка, связанная с интервалами класса (2), может быть легко вычтена из информационной пропускной способности, доступной на канале, чтобы сделать эту аппроксимацию точной. Однако нагрузка из-за запрашиваемых ГУК управляющих сообщений специфична для варианта осуществления. Поэтому в данном анализе применён аппроксимационный подход]. 1/λ поэтому представляет собой частоту, с которой СИЗ успешно передаются в канале. Это будет называться далее частотой сообщений, и мы для удобства будем ссылаться на «сообщения».

Как отмечено выше, имеем эффективность передачи СИЗ: за период Т времени, большой по отношению к частоте передачи СИЗ, будет Τ/λ, СИЗ, переданных успешно. За ту же самую продолжительность времени будет Τ/ξ, сегментов

Τ/λ = Е (ρ, Ν) Τ/ξ (2) где р есть вероятность того, что любой один терминал (01111) будет передавать в сегмент;

N есть число терминалов;

Е представляет собой часть сегментов, которые успешно использованы для передачи запросов. Преобразуем

Е (ρ, Ν) = ξ/λ ( 3 - Эффективность Алоха)

Это уравнение непреложно. Отметим из приложения 1, что ξ/λ=Ν. Кривая эффективности вводится в приложении 1 и показана на фиг. 12 для большого Ν. эта кривая даёт производительность способа системных запросов. Как видно из этой кривой, более половины сегментов не несут успешных передач. Эти излишние сегменты являются либо пустыми, либо несут состязающиеся передачи. Следует отметить, что, когда р=0, все сегменты пустые, а когда р =1, все сегменты заполнены состязающимися передачами. В любом случае эффективность и частота сообщений равны 0 (Функция Е(р, Ν) имеет конечную длительность).

-42010465

Для максимальной эффективности мы имеем ρΝ=1, или ξ=λΕ(1)=λ/ε=0,36λ. В этой рабочей точке запросных сегментов в 2,718 раз больше, чем сообщений.

Параметр Νρ в терминах параметров ΒδϋΡ.

Видно, что Νρ можно рассматривать в качестве единственного параметра и как этот параметр связан со скоростями сообщений и сегментов в раскрытом способе.

В уравнениях (1) и (4) математической модели эффективность и ожидаемое число запросов заданы в терминах р:

Е(р, Ν) = ρΝ (1-р)”-¹

Ε (V) = ΐ/ΐΐ-ρ)”¹

Для большого N геометрический термин аппроксимируется экспоненциальным. Видно, что Νρ представляет собой параметр в ключевых выражениях,

Е(р, Ν) = Νρ е'¹*, N большое < 4)

Ε (ν) = е¹^, N большое

Эти выражения вместе называются уравнением (4).

Запись для Е(р, Ν) упрощается до Ε(Νρ) для большого N (больше чем 10). Эго приемлемое выражение для раскрытого способа. Фиг. 13 представляет ожидаемые передачи СИЗ/сообщения в терминах Νρ.

Νρ представляет собой вероятность того, что какой-то терминал будет передавать в заданный сегмент. При способе В8ЭР повторных попыток имеем

Νρ = Ε (ν) ξ/λ (5)

Это утверждение следует из основных принципов, но можно также подтвердить, объединяя приложение 1, уравнения (1) и (4) и уравнение (3) из приведённых выше. Из первых принципов Ε(ν)/λ представляет собой частоту передач СИЗ (при измерении по продолжительному отрезку времени). Это отношение передач к частоте сегментов задаёт вероятность того, что сегмент примет передачу (в предположении совершенно случайного выбора сегментов). Следовательно, получаем уравнение (5).

Нет потерянных сообщений.

Предпочтительный вариант осуществления системы 10 повторяет передачи СИЗ до тех пор, пока не будет успеха (фиг. 10). Анализ здесь предполагает повторную передачу запросов до тех пор, пока не будет успеха. Прочие варианты отказываются от передач СИЗ после нескольких попыток. Эти другие варианты лишь облегчают нагрузку (т.е. снижают р) на подсистему запросов раскрытого способа, делая данный анализ здесь заниженным. Зададимся здесь вопросом: Всегда ли пройдёт СИЗ, если повторения будут продолжаться вечно? («Всегда» означает вероятность, равную 1).

Максимально ожидаемая задержка для способа сегментированной системы Алоха равна ε^Ν. Разумеется, N рассматривается как «очень большое» в вышеприведённом обсуждении, а потому задержка эффективно бесконечна при р=1 (каждый терминал передаёт в каждый сегмент Алоха).

В более благоприятном случае при р<1 здесь показано, что частота сообщений 1/λ, равна частоте, с которой сообщения предлагаются системе, что будем обозначать 1/λ₀, т.е. сообщения не теряются, потому что запросы не принимаются. (В этом утверждении имеется математический нюанс. Формально сообщения будут теряться с вероятностью 0, что означает, что очень редко сообщение не пройдёт.) Вероятность успешной передачи запроса в одной передаче составляет Р₈, где Ρ₈=(1-ρ)^Ν1. Доказательство немедленное. Вероятность успеха на повторной передаче составляет ₽₃ + Р₃ (1 - Р₃) + Р₃ (1 - Р₅)² + ... = 1, р < 1.

Таким образом, 1/λ₀=1/λ.

Рабочая точка.

Для любого способа ФРИЗ, используемого для планирования повторных передач СИЗ, задержка в передаче успешного СИЗ является прямой функцией от числа повторений; такое число показано на фиг. 13.

Рабочая точка варианта осуществления способа В8ЭР представляет собой значение Νρ, выбранное для его работы. Νρ связано с эффективностью Ε(Νρ) уравнением (4) и Ε(Νρ) связано с реально управляемыми факторами (т.е. рабочими параметрами) 1/λ и 1/ξ уравнениями (3) и (4)

Νρ е ‘^нр = ξ/λ (6)

Таким образом, управляя частотой сообщений и частотой сегментов, определяем рабочую точку варианта осуществления УДС с помощью раскрытого способа. Эго ключ к успешному и эффективному функционированию способа системных запросов. Для ясности, 1/λ и 1/ξ можно выбирать произвольно. Доступная пропускная способность канала с очевидностью влияет на этот выбор, но отношение может поддерживаться при любой пропускной способности канала. Эффективное функционирование структуры ОЗ требует тщательного выбора частоты сообщений и длины сообщений (это длина интервала в раскрытом способе), что также ограничивает соотношение и влияет на него. С точки зрения запросной части раскрытого способа тем фактором, который является управляемым в варианте осуществления, является

-43 010465 частота передачи сегментов Алоха (1/ξ). Это можно сделать функцией времени или потоков трафика в сети.

Отметим, что поведение методологии запросов зависит только от среднего или статистического поведения ключевых параметров. Частота сообщений и частота сегментов могут и будут выше или ниже среднего значения для этих параметров по любому измеряемому периоду. Однако по мере того, как период становится произвольно большим, эти значения должны приближаться к значениям рабочей точки для раскрытого способа в практическом применении. Количество изменений, допускаемое конкретным вариантом осуществления, явно зависит от предельного размера пула ИЗ в ГУК и ОПП и от предельного размера ОЗ, определённого этим вариантом осуществления.

Регулирование частоты сообщений на восходящей линии достигается в первую очередь за счёт УФДС в СИМ. В раскрытом способе планировщики передачи обеспечивают барьер внутри раскрытого способа, чтобы быть уверенным, что СИМ соблюдают такой параметр рабочей точки как средняя частота сообщений. В предпочтительном варианте осуществления рабочий параметр частоты сообщений является постоянным в среднем, т. е. система не адаптирует рабочую точку к изменению параметра частоты сообщений в обозначенных здесь механизмах регулирования.

Регулирование частоты сегментов является внутренней системной функцией. АПСА управляет частотой сегментов раскрытого способа. В предпочтительном варианте осуществления АПСА обеспечивает постоянную частоту сегментов для сети.

Уравнение (4) указывает, что эффективность снижается, а задержка растёт, когда Νρ становится близка к 1 (фиг. 12 и 13). Таким образом, область выбора для рабочей точки в практической системе лежит между 0 и 1 - это рабочая область (всегда есть лучшая точка слева от 1 для любой точки, рассматриваемой справа от 1).

Точная наиболее благоприятная рабочая точка зависит от относительной важности задержки и эффективности использования сегментов. Фиг. 14 представляет информацию фиг. 12 и 13 на едином графике, который высвечивает приемлемый диапазон работы для раскрытого способа. На этом чертеже эффективность представлена обратной к нормальной, она дана в терминах числа сегментов, требуемых для единственной успешной передачи СИЗ.

В раскрытом способе рабочая точка и другие параметры выбираются для системы, работающей при полной пропускной способности. Лучше сделать нельзя. Однако нужно рассмотреть эффекты снижения нагрузки, чтобы быть уверенным в стабильности способа. При работе в рабочей области эффект от снижения частоты 1/λ сообщений при постоянной частоте 1/ξ, сегментов должен сдвинуть Νρ влево, как видно из уравнения (6) (а также уравнение (3) с фиг. 12) (р сдвигается, потому что N фиксировано). В этом случае больше сегментов являются пустыми, так что использование сегментов снижается, но СИЗ проходят чаще, т. е. задержка снижается. Производительность способа улучшается для этих обслуживаемых сообщений. На деле АПСА может быть спроектирован для увеличения частоты сегментов путем запрашивания большего числа ИПСА, когда пространство становится доступным при этих обстоятельствах, за счёт чего ρ сдвигается даже ещё больше влево, а время отклика становится ещё быстрее.

Способ системных запросов воздействует на качество услуги (КУ) (Цо8) по двум путям: потерянные сообщения;

задержка в передаче сообщений.

Раскрытый способ может быть осуществлён таким путём, чтобы отбрасывать СИЗ после некоторого числа попыток передач, тем самым заставляя отбрасывать связанное сообщение. Для ясности, такое «отбрасывание» может быть известно подходящим сервисным приложением, которое может повторно представить сообщение для передачи. Однако отбрасывание сообщений не свойственно этому способу. Как можно видеть из обсуждения разделов 2, 3, предпочтительный вариант осуществления обеспечивает уверенность, что каждое сообщение, которое попадает в сеть, передаётся с вероятностью 1. Лишь случаи с предельно малой вероятностью, такие как переполнение ОЗ, могут вызвать потерю запроса, когда процесс распределения ОЗ начат.

Для того чтобы поддерживать заданное КУ, УФДС должна регулировать представление сообщений в раскрытый способ, а это означает, что УФДС в ПУПУ или СИМ, делающих это, может включать в себя отбрасывание сообщений. Таким образом, хотя раскрытому способу не свойственно отбрасывание сообщений, может быть непрямое влияние отброшенных сообщений.

Задержка и переменная задержка сообщений, проходящих по сети, представляют собой эффекты, присущие способу В8ЭР. Это может влиять на качестве услуги двумя путями:

1) Предусматривается задержка через сеть в несколько десятков миллисекунд в типичных вариантах осуществления раскрытого способа. В большинстве приложений эта задержка не имеет влияния на качество услуги, за исключением, возможно, игровых транзакций в реальном времени. Время полного цикла для интерактивных услуг реального времени, таких как телефонные беседы, равно удвоенной задержке в одну сторону, которая может быть, как правило, равна нескольким десяткам миллисекунд.

- 44 010465

2) В потоке сообщений связанных данных изменения во времени переноса в сети могут создавать дрожание в представлении услуги, если нет соответствующей буферизации. Однако буферизация для сглаживания потока данных добавляет задержку. 1римерами влияния дрожания без соответствующей буферизации являются «замораживание» картинки в видео или звуковые щелчки в аудио.

Задержка и дрожание сообщений могут иметь три причины: физическая задержка из-за распространения и обработки; задержка распределения ИЗ; и задержка планирования ОЗ.

Физическая задержка в предпочтительных вариантах осуществления системы составляет доли миллисекунды. 1олную задержку и дрожание превосходят два других фактора. Методология запросов раскрытого способа относится к задержке распределения ИЗ. Это рассматривается ниже.

Вероятность успешной передачи запроса при заданном большом N даётся в приложении 1, уравнение (3)

Вероятность успеха при N попытках

5ν = Рз + Ре (1 - Рз) + Р₃ (1 - Р₃)² + ... + Р5 (1 - РзН'¹ δκ = 1 - (1 - Р₃)^и.

Фиг. 15А и 15В представляют графики этого уравнения, дающие вероятность успешной передачи запроса как функцию от числа N попыток. Те же самые данные представлены в двух записях на фиг. 15 А и 15В. временная задержка, связанная с раскрытым способом, зависит, во-первых, от ожидаемого числа попыток, как представлено на чертежах, а во-вторых, от времени между попытками, т. е. от того, как выбираются сегменты для повторных передач запросов функцией УФДС. Фиг. 16 предоставляет важные рабочие точки интереса, касающиеся телефонии и других чувствительных к задержке услуг.

1ример варианта осуществления системы.

В примере варианта осуществления системы попытка повторного запроса предпринимается каждый раз, когда предлагается И1СА. 1редусматривается значительное фиксированное число сегментов Алоха на И1СА, чтобы гарантировать, что имеется достаточно сегментов на интервал, так что «рандомизация» посредством УФДС сегмента для повторного запроса эффективна. 1римерная сеть обслуживает в среднем около 2000 сообщений в секунду (сообщений, запрошенных по восходящей линии). Функция примерной сети состоит в поддержании телефонной услуги с передачей речи по протоколу ΙΡ при 64 кбит/с. 1ри рассмотрении компромиссов, очевидных из фиг. 16, услуга назначается для 99% прохождения пакетов с потерей пакета после 4 неудачных попыток передачи ИЗ. Эти две причины ведут к выбору рабочей точки при Νρ»0,4. Из фиг. 14 видно, что имеется в среднем приблизительно 1,5 передачи СИЗ на успешную передачу в рабочей точке.

Из уравнения (6) частота сегментов в 3,7296 раз больше частоты сообщений, что даёт 7459 сегментов Алоха в секунду. В примерной сети максимальное время, определяемое для части запросов в цикле задержки сообщений составляет 40 мс. 1редоставление одного И1СА каждые 10 мс превосходит это требование. Таким образом, имеется приблизительно 75 сегментов на интервал (имеется приблизительно 20 новых запросов и 10 повторных запросов на И1СА и приблизительно 20 из этих 30 передач происходят успешно).

1ропускная способность, требуемая для И1СА, составляет менее 5% от общей пропускной способности восходящей линии, доступной для сообщений. Сегмент может занимать 1% от среднего размера сообщения (очень важный параметр), и тогда переполнение равно примерно 3,6% для структуры запросов.

Рассмотрим КУ для схемы с передачей речи по протоколу ΙΡ при частоте пакетов 10 пакетов в секунду. В примерной сети пакет будет в среднем теряться один раз каждые 10 с. Эта частота потери пакетов представляет примерно 1/10 слова. Речевые схемы легко покрывают такую потерю.

Средняя задержка по циклу запроса в этом примере составляет 15 мс. 1ри добавлении к типичной задержке ОЗ в 20 мс (см. приложение 3) это даёт ожидаемую полную задержку в одну сторону приблизительно в 35 мс, и время обращения в среднем 70 мс. Это очень удовлетворительное время обращения для речевой системы. Редкая длинная задержка, вызванная связкой начальных запросов в интервале отрабатывается отсечкой повторов. Такая связка будет иметь влияние в виде одного потерянного пакета один раз на несколько бесед. Влияние связки не потребует больше чем 3 повторения, т.е. 30 мс.

Модель состояния для очереди.

Фиг. 17 даёт модель диаграммы состояний для ОЗ. Состояние очереди определяется числом участников в очереди. В способе Β8ΌΡ «участниками» очереди запросов является ИЗ.

Если очередь не растёт безгранично во времени, она должна достичь устойчивого состояния, где число участников в ней возрастает и убывает вокруг среднего или фиксированного значения в зависимости от сочетания прибытия и отправления запросов. Система 10 спроектирована так, что ОЗ стабильна, т.е. не растёт в размере безгранично.

Модель поведения стабильной очереди очевидно может быть очень сложной. На ОЗ налагается требование или предположение, что она имеет эргодическое свойство в период пиковых трафиков. Это означает, что прибытие запросов при усреднении по всем ОН совершенно случайно (более формально,

- 45 010465 эргодичность определяется следующим образом: Если проводится эксперимент: Первая часть этого эксперимента состоит в параллельном опробовании очень большого числа сетей с одним и тем же вариантом осуществления и при одной и той статистике нагрузки трафика, и в остановке их всех в одно и то же время, в результате чего состояния ОЗ будут распределены некоторым образом, так что много сетей будут иметь очереди глубиной 0, много сетей будут иметь очереди глубиной 1 и т.д. Вторая часть эксперимента состоит в опробовании единственной системы длительное время при той же самой статистике нагрузки трафика. Затем относительная величина времени, проведённого в каждом состоянии для второй части эксперимента, сравнивается с распределением состояний из первой части. Если пропорции «те же самые», то говорят, что поведение сетей или поведение основополагающего процесса, воздействующего на потоки трафика, является эргодическим.)

Стабильная очередь со случайными входами имеет некоторую вероятность нахождения в каждом из этих состояний: Р_ь Р₂, Р₃,..., Р_п, Р_п+ь .... Важно отметить при рассмотрении практической важности этого, что данный набор вероятностей не зависит от характеристик процессов прибытия и отправления. В предположении эргодичности любая система будет в среднем находиться в состояниях, занимающих часть времени, представленную тем же самым распределением: Р_ь Р₂, Р₃,..., Р_п, Р_п+1,....

Требуемый временной период для того, чтобы произошло это среднее или случайное поведение, зависит от характеристик входа и выхода. Поведение «очень» случайного прибытия с «очень» случайным отправлением даёт очень быструю сходимость к этому распределению занятия.

Если прибытия происходят из нескольких источников и эти источники следуют умеренно случайному поведению, а очередь стремится быть «совершенно» полной (в среднем более 10), действует закон больших чисел: поведение очереди становится совершенно независимым от подробностей статистического поведения каждого источника и зависит по большей части от средних частот прибытия и отклонения прибытий от этой средней частоты.

Поскольку мы никогда не знаем статистики, связанной с любой услугой в системе 10, необходимо опробовать ОЗ с весьма малым, в среднем, числом ИЗ в очереди. Насколько большим будет «весьма малое» число, зависит от того, насколько хороши в вероятностном смысле будут статистки нагрузки трафика восходящей линии. Практическая ситуация состоит в том, что при большом числе ОПП, предусматриваемом для приложений раскрытого способа, характеристики трафика ведут себя очень хорошо.

Имеется приятный улучшающий эффект в случае, когда трафик является «менее случайным»: если ОПП очень регулярны в выдаче запросов, этот эффект состоит в укорачивании очереди и в ускорении среднего времени прохождения сообщений. Это ситуация, которая случается с потоковым трафиком, таким как речь и видео.

Глубина ОЗ.

Это развитие является основой теории очередей. Оно зависит от наблюдения, которое немедленно приводит к «уравнению баланса». Решение уравнения баланса при некоторых предположениях на входы и выходы даёт распределение Р_ь Р₂, Р₃, ..., Ρ_η, Ρ_η+ι, .... Этот результат используется для вычисления среднего отклонения глубины очереди.

Наблюдение зависит от эргодичности. Мы наблюдаем поведение во времени. При некотором достаточно длинном временном периоде τ (в секундах) очередь будет находиться в состоянии ί часть времени, равную Р_Р

Сделаем наименьшие возможные предположения о статистике прибытий и отправлений:

λ есть средняя величина времени (в секундах) между прибытиями;

μ есть средняя величина времени (в секундах) для обслуживания прибытия.

В терминах Β8ΌΡ это означает, что λ является средней величиной времени между ИЗ, прибывающими в ОЗ, а μ есть средняя длина интервала восходящего потока.

1/λ есть среднее число запросов в секунду;

1/μ есть среднее число услуг в секунду.

Чтобы очередь была стабильной, среднее время между запросами должно быть, по меньшей мере, таким же, как среднее время для обслуживания запроса, λ>μ. Перефразируя, получим 1/μ-1/λ<1.

В период τ состояние ί занято тР; секунд. В среднем число прибытий в очереди, когда ί занято, тем самым подбрасывая это состояние до ί+1, равно τΡ/λ. В среднем, число отправлений (или услуг, или передач), когда ί занято, тем самым сбрасывая это состояние до ί-1, равно τΡ,/μ.

Наблюдение, приводящее к уравнению баланса, состоит в том, что для очереди, которая должна быть стабильной по длительному периоду времени, число переходов вверх должно быть равно числу переходов вниз между двумя соседними состояниями:

τ Ρ_η / λ = τ Ρη+ι / μ. (1 - Уравнение баланса):

Определяя μ/λ=ρ<1, легко видеть, что Р_п=Рор^п и Р₀=(1-р). Вероятность занятия состояний стремится вниз в геометрической прогрессии.

-46010465

Ожидаемая глубина очереди

Е(п) = 0 х Рс + 1 х Ρχ + 2 х Р₂ + ... + η х Р_п + .„ = ρ / (1 - р) .

Область Е(и) там, где глубина очереди находится большую часть времени. Слегка наполненное или пустое время, подразумеваемое выражением р<1, является временем захвата или свободного пространства.

Имеется характеристика практических систем связи, основанных на обработке очереди (МРЕО2 в примере), что частота сообщений системы слегка ниже пропускной способности системы. Это небольшая жертва в пропускной способности обеспечивает гибкость, стойкость и предсказуемость поведения для системы.

Принимая во внимание это сглаживающее свойство распределённой очереди запросов, раскрытый способ обеспечивает: подготовку в ОПП для передачи сообщений без потери пропускной способности канала из-за задержки установки, способность подтверждать синхронизацию планирования перед передачей сообщения, отсутствие незадействованной пропускной способности канала для информации, связанной с планированием сообщений, предсказуемую задержку и приоритетное планирование.

Эффективность системы.

Факт того, что ИЗ прибывают случайным образом и обрабатываются в очереди, означает, что в некоторые моменты очередь будет пустой (т.е. состояние 0) и линия станет свободной. Как часто будет это происходить? Ответ есть в уравнении баланса Р₀=(1-р). Отметим процент времени, когда система остаётся пустой, как переполнение О, тогда этот результат можно извлечь более интуитивно. Пусть ε будет средним неиспользуемым временем на прибытие в линии: τ(μ+ε)=τλ. Часть времени, при котором очередь остаётся пустой и нет передачи, равна

О = ε / λ = (λ - μ) / λ = 1 - ρ.

Отношение глубины очереди к эффективности.

В системе 10 ОЗ предпочтительно имеет в среднем «небольшую глубину», так что точные вероятностные характеристики поступающего трафика не так чувствительны, и трафик может быть немного дробным. «Небольшая глубина» означает, что глубина очереди может быть больше чем 10.

Отметим, что

Р = Е (п) / [1 + Е (П) ]:

О = 1 - Ε (η) / [1 + Е (п)] = 1 / [1 + Е (а)].

По мере того как глубина очереди становится малой, переполнение переходит в 1 (канал пуст большую часть времени). Отметим, что глубина очереди мала, когда мало р. На деле, ожидаемая глубина очереди ограничивается до р для р«1.

Более интересно и применимо к системе 10, когда глубина очереди становится большой:

О -> 1 / Е (п), большое Ξ (а) (2)

Для Е(и)>10 это уравнение верно с ошибкой менее 1%.

Так что, говоря практически, вариант осуществления, эффективный на 99%, имеет глубину очереди около 100.

Отклонение ОЗ.

Насколько хорошо глубина ОЗ аппроксимируется Е(и)? Это измеряется ожидаемым отклонением глубины очереди вокруг Е(и). Это означает, что если в любой момент взять отсчёт очереди, то как близко будет этот отсчёт глубины к Е(и)?

Предположим, что Е(и) «большое». Здесь «большое» означает больше чем 10.

Время прибытия запросов может следовать очень сложной вероятностной модели. Однако предположим, что оно ведёт себя достаточно хорошо (или «реально»), чтобы иметь отклонение σ, а также среднее ш (σ есть корень квадратный дисперсии σ².)

Когда рассматривается статистическое поведение при большем числе прибытий в один момент - к примеру, какое поведение при 15 прибытиях за раз - основополагающее вероятностное поведение становится всё более и более колоколообразным или гауссовым. На деле среднее и отклонение полностью определяют поведение гауссовой случайной переменной. Так что очень можно достичь очень тесного попадания, когда рассматривается поведение групп прибытий (как это происходит с доставкой СООЗ для ИЗ). Для и прибытий имеется тенденция

Шр = η П1 σ_η = σ.

Поскольку поведение гауссовой переменной известно, можно предсказать поведение очереди, когда она имеет, как правило, большое число установленных в очередь ИЗ. Это на деле сглаживает эффект буферизации.

В этом месте можно достичь более точной модели основополагающего процесса для моделирования отклонения. Разумной моделью ОЗ является М/М/1. Это прибытия по Пуассону, экспоненциальное сервисное время (которое эквивалентно длине сообщения) и единственный сервер.

-47010465

При пуассоновском процессе среднее и отклонение процесса запросов при большом Е(и) равно СТ_Е1п) = л/ Ε (η) λ (3)

Например, природа гауссовского распределения говорит нам, что 66% времени очередь будет оставаться в 10% от среднего при Е(и)=100.

Производительность системы.

Производительность раскрытого способа зависит от набора параметров восходящей линии, которые называются рабочими параметрами:

Л_А есть средняя длина в битах сегментов Алоха в интервале, А_м есть средняя длина в битах сообщений в интервале, 1/|=срсднсй частоте сегментов, специфичной для системы, 1/λ*приблизительно средней частоте запросов для новых сообщений, специфичной для сети.

*Это оценка, потому что она не включает в себя никаких восходящих сообщений, которые упорядочиваются в ГУК (следовательно, не запрашиваются 01111). Эго такие сообщения, как те, которые связаны с инициализацией и контролем времени сети. Предполагается, что эти сообщения достаточно редки.

Эти параметры относятся к рабочей точке приложения 2, разделы 2-4. Из приложения 2 уравнение (3) имеем эффективность

Ε (Νρ) = ξ / λ, где Νρ есть рабочая точка раскрытого варианта осуществления, как определяется в упомянутом приложении.

В варианте осуществления раскрытого способа рабочая точка будет выбираться в зависимости от точного назначения этого варианта осуществления. Это значение будет между 0 и 1.

В большинстве предусмотренных вариантов осуществления восходящая линия будет поддерживаться полной в периоды критической работы или «пикового трафика». Очевидно, что когда имеется нехватка требований на сервисные и управляющие сообщения, производительность варианта осуществления улучшается путём заполнения излишней пропускной способности интервалами ИПСА. Это ускоряет отзывчивость способа.

Возможно, что варианты осуществления будут действовать с рабочей точкой ближе к 0, что типично для увеличения устойчивости системы к пиковым нагрузкам в требовании сообщений и/или из-за желания очень малой задержки прохождения. Пусть В будет информационной частотой восходящего канала. Оценка В равна

В = Лц / λ + Л_А / ξ.

Вопрос допусков системы адресуется увеличениям и уменьшениям в параметрах длины и частоты по некоторому временному периоду.

Рабочие параметры фиксированы. Реальные значения этих факторов изменяются от случая к случаю. Эти значения обозначаются следующим образом: для любого временного периода (ΐ, ΐ+τ), где τ есть продолжительность этого периода:

Л_А(1, г) есть средняя длина в битах сегментов Алоха в периоде;

Λ_Μ(ΐ, г) есть средняя длина в битах сообщений в периоде;

1/λ, (ΐ, τ) есть средняя частота сообщений в периоде,

1/ξ, (ΐ, τ) есть средняя частота сегментов в периоде.

Недозагрузка раскрытого способа.

Что случится, когда в сети, которая использует способ Β8ΌΡ, ослабнет спрос? Если частоты остаются в рабочей точке, но либо одно, либо оба из следующих выражений становятся верными:

Ам(ь, τ) < Л_м

Λ_Α(ϋ, τ) < Ад, система просто имеет лишнюю пропускную способность. Ожидается, что Л_А будет постоянной в большинстве вариантов осуществления.

Это не вызовет ухудшения производительности. Лишняя пропускная способность может использоваться по желанию (вероятно, с лишними сегментами Алоха, тем самым сдвигая Νρ влево и увеличивая отзывчивость способа (фиг. 13).

Если средние длины остаются постоянными, но / λ (С, τ) < 1 / λ, пропускная способность также освобождается.

В раскрытом способе частота сегментов управляется. Частоты сегментов могут уменьшаться, чтобы удерживать эффективность использования сегментов постоянной, но в этом нет особой нужды. Он лишь оставляет больше свободной пропускной способности. Таким образом, частоты сегментов могут увеличиваться, увеличивая отзывчивость, или оставаться теми же самыми, а излишняя пропускная способность используется для других целей управления или отправки сообщений, как пожелает проектировщик. Нет потери производительности системы.

-48010465

В итоге производительность раскрытого способа не ухудшается при любом снижении длин или частот сегментов или сообщений ниже значений рабочей точки с течением времени.

Перегрузка системы.

Предположим, что рабочие параметры раскрытого способа, воплощённого в конкретной системе, выбираются, чтобы заполнить пропускную способность этой системы. Поскольку пропускная способность фиксируется, воплощение не может поддерживать, для любой поддерживаемой длительности времени, увеличения в длинах или частотах сегментов или сообщений. Однако способ устойчив при работе с отклонениями к более длинным сообщениям или более частым сообщениям, пока такие отклонения не длятся слишком долго.

Вопрос рассматривается в предположении установившейся работы до времени начала отклонения, причём «установившийся» означает, что ОЗ близко к ожидаемой глубине и СИЗ в среднем требуются близко к ожидаемому числу повторений, чтобы достичь успешной передачи. Отклонение происходит с длительностью τ при увеличенной средней длине сообщений и/или увеличенном среднем сообщении. Тогда, после отклонения происходит установление, которое позволяет способу возвратиться к установившейся работе. Проектировщик варианта осуществления может выбрать любую продолжительность времени τ и оценить допуск способа к частотам и длинам сегментов и сообщений над значениями рабочей точки в течение временного периода τ. Эта производительность является одним фактором, который следует рассматривать при выборе рабочей точки.

Частота сегментов над значением рабочего параметра

Сначала рассмотрим, что подразумевается под увеличением частоты сегментов. Частота сегментов Алоха находится под полным контролем ГУК. Увеличение можно использовать для снижения задержки при получении запросов в течение заданного периода / ξ (С, τ) > 1 / ξ.

Если больше сегментов взято из полной системы, то это означает, что доступна меньшая пропускная способность сообщений. Больше сегментов гарантирует, что запросы сообщений прибывают с меньшей задержкой, но всё же с рабочей скоростью 1/λ, а эффективность использования сегментов снижается (Νρ сдвигается влево). Если это происходит, какая-то пропускная способность должна освободиться, или встраиваются запросы.

Понижение пропускной способности сообщений обеспечивает то, что 1/λ(ΐ, τ)<1/λ.

Формула такова.

Пусть Д_Чсб обозначает процентное увеличение в частоте сообщений.

Пусть Д_Чсг обозначает процентное увеличение в частоте сегментов.

Дусв ⁼ Ачсг * / Ε (Νρ) Λ_Μ (1)

ИЗ встраиваются в ОЗ на вышеуказанной частоте вследствие потери пропускной способности сообщений. Разумный выбор значений приводит к встраиванию 3% частоты сообщений в ОЗ (3% частоты, а не глубины ОЗ) для каждых 100% увеличения частоты сегментов. Другие разумные числа предполагают удваивание ОЗ каждую секунду.

Это ведёт к руководствам для варианта осуществления способа: практично, чтобы ёмкость ОЗ была в десять раз больше её ожидаемой глубины Е(и). Таким образом, что-то около 10 с из 100% излишней частоты сегментов может быть допустимым в варианте осуществления с этими примерными значениями.

Частота сообщений над значением рабочего параметра.

Увеличенная частота сообщений выражается так:

/ λ (ϋ, τ) > 1 / λ.

ГУК может увеличить частоту сегментов, чтобы она сопрягалась с увеличенной частотой сообщений, тем самым поддерживая эффективность использования сегментов. Однако это снижает доступную пропускную способность для передачи сообщений, и всё же имеется больше сообщений, нежели установлено рабочим параметром.

Важность предыдущего наблюдения состоит в том, что нет неотъемлемого жёсткого предела на частоту сообщений вследствие подхода сбора запросов Алоха. ГУК может всегда увеличить сегменты, чтобы поддерживать систему Алоха стабильной. Единственный предел - это когда вся пропускная способность используется интервалами ИПСА, что не будет реальной угрозой в практических воплощениях. Цена за это, разумеется, в том, что всё меньшее количество сообщений действительно передаётся по мере того, как пропускная способность выделяется для ИПСА. Таким образом, ОЗ растёт.

Если ГУК выбирает для поддержания 1/ξ, то Νρ передвигается вправо (см. фиг. А2-3 приложения 2) с возросшей частотой сообщений (больше запросов означает, что р увеличено).

Частота сообщений связана с эффективностью использования сегментов. Максимально возможное увеличение в эффективности частоты сегментов определяет то, насколько можно увеличить частоту сообщений (на основе поддержки или постоянно), и всё же поддерживать успешный отклик на запросы в этом способе. Это максимальное отклонение определяется перемещением от назначенной рабочей точки Νρ к значению Νρ, равному 1.

-49010465

Ε (1) = ξ / λ (Ь, τ) / λ (Ь, τ} - 1 / λ = [Ε (Νρ, ί, τ) - Ε (Νρ}] / ξ (2)

Фиг. 18 представляет максимальную поддерживаемую частоту сообщений для системы с рабочей точкой Νρ (поддерживаемые частоты означают частоты, которые могут держаться на этом уровне вечно).

Для поддерживаемых частот сообщений, возрастающих больше, чем граница фиг. А4-1, сегменты Алоха становятся всё в большей степени блокируемыми запросами до тех пор, пока в длинном прогоне каждый сегмент имеет состязание, и система останавливает успешную передачу запросов.

Нужно отметить, что если частота сообщений падает ниже избыточной частоты, способ сам по себе перестаёт быть правильным. Постоянный сбой, вызванный избыточными частотами сообщений, отсутствует, пока средняя частота сообщений в конечном счёте приходит в хорошую форму.

В случае частот сообщений, которые увеличены, но не выходя за поддерживаемую границу, предел в § устанавливается пределом на глубину ОЗ. ОЗ имеет больше поступающих ИЗ, чем исходящих в течение этого периода, и время, когда это может быть допустимым, просто определяется глубиной.

Разумными числами являются следующие: при повышении частоты в 50% и глубине ОЗ, равной 10, можно допустить 1 бит за 1 с такой перегрузки. Для отклонений частоты сообщений за поддерживаемую границу играют роль два эффекта. По мере того как Νρ возрастает, эффективность снижается, и число сообщений, которые можно обслужить с фиксированной частотой сегментов, снижается. Таким образом, запросы, по существу, теряются за длительность отклонения. В этом случае запросы, которые действительно пришли в систему, снижаются, и ОЗ уменьшается. Повреждения сдвигаются к задержкам на входе.

Частоты сообщений всегда изменяются, и они всегда отклоняются к более высоким частотам над поддерживаемой частотой в соответствии с моделированием системы. Воздействие этого состоит в увеличении числа повторных запросов, предпринимаемых для сообщения. Влияние этого естественного изменения в трафике на поведение способа лучше всего видно из фиг. 16. Здесь, чтобы иметь высокую вероятность успешного прохождения запроса, нужно планировать для большего числа запросов, чем среднее.

Длина сообщений над значением рабочего параметра.

Длина сообщений не влияет на производительность способа сбора запросов в системе 10. Имеется воздействие единственно на поведение ОЗ.

Все прочие параметры поддерживаются постоянными, так что увеличение в средней длине сообщений состоит в увеличении числа ИЗ в ОЗ. Это просто, потому что нельзя передавать много более длинных сообщений в заданный период времени.

Формула такова.

Пусть Д_Чсб обозначает процентное увеличение в частоте сообщений.

Пусть Ддсб обозначает процентное увеличение в длине сообщений.

Дчсв ⁼ “ Ддсб / (1 + Ддсб ) ·

ИЗ встраиваются в ОЗ на повышенной частоте. Увеличение длины сообщений на 50% ведёт к снижению частоты сообщений на 33%. ИЗ встраиваются в ОЗ на частоте 33% от частоты сообщений (не глубины ОЗ) в секунду. Для разумного набора параметров и для глубины ОЗ кратности 10 для расширенного рабочего уровня это даст около 1 секунды работы с поддерживаемыми более длинными сообщениями перед переполнением ОЗ.

Разумеется, когда ОЗ находится вблизи переполнения, алгоритм вставки ОЗ будет естественным образом назначаться, чтобы отбраковывать ИЗ из ОЗ. Такая отбраковка отмечается на сайтах 01111 отбраковываемых сообщений, и они могут реагировать управляемым образом. Тем самым раскрытый способ остаётся эффективным при таких обстоятельствах.

Итог отклонений рабочих параметров.

Работа раскрытого способа, как она патентуется здесь, зависит от управления предложенной частотой сообщений и средней длины сообщений в 01111.

Однако раскрытый способ устойчив к «разумным» отклонениям этих параметров в интервалах разумного размера, что делает этот способ соответствующим стандарту и практической применимости.

Чувствительность ФРИЗ.

Раскрытому способу присуще использование ПИСА. СИЗ передаются группами в интервалах ИПСА, чтобы иметь размер интервалом относительно большим, как требуется для гармонизации в варианте осуществления, а запросы малы относительно среднего размера сообщений, как требуется для эффективного использования канала. Эта архитектура также поддерживает процесс эффективной повторной передачи.

Здесь обсуждается очень общий способ ФРИЗ, чтобы представить контекст для исследования вопросов, встающих при разработке способа ФРИЗ для варианта осуществления. В развитие этого обсуждения подтверждается существование способа ФРИЗ, который функционирует в вопросе, требуемом раскрытым способом.

-50010465

Чтобы проверить поведение ФРИЗ, рассматриваются некоторые переменные:

р - вероятность передачи нового СИЗ (первый раз) терминалом в сегмент Алоха;

Р - вероятность передачи СИЗ терминалом в сегмент Алоха;

- протяжённость сегментов Алоха, находящихся в ИПСА или пересекающих их;

8, - протяжённость I в последовательности протяжённостей;

π_Σ - ожидаемая вероятность того, что СИЗ будет передаваться одним терминалом в 8,;

к, - размер протяжённости ί.

В общем р>р из-за повторных передач. Если повторные передачи расширяются плавно по сегментам Алоха, уравнение (4) даёт Νρ=Νρ·ε^Νρ.

Фиг. 19 представляет последовательность протяжённостей в канале, причём каждая протяжённость состоит из нескольких сегментов. Для ясности, можно думать, что основной канал работает как последовательность протяжённостей 8₀ размера к₀. Одна протяжённость 8₀ следует сразу после другой. В протяжённости 8о имеется набор новых передач.

Для простоты, можно думать о протяжённости 8о как об интервале раскрытого способа, хотя это и не обязательно.

В примерном способе ФРИЗ каждая последовательность протяжённостей 8о, 8],... определяется как последовательность протяжённостей, используемых набором терминалов, которые передачи сообщение (например, СИЗ) первый раз в протяжённость 8о. Отметим, что этот набор передатчиков не включает в себя терминалы, которые повторно передают в 8о. Вероятность новой передачи в сегмент терминала определяется как р. Для протяжённости 8о вводится переменная π₀, причём подстрочный индекс указывает на протяжённость

Яд = р.

Отметим, что в системе 10 второе равенство - это уравнение (3), что приводит к:

Νρ = ξ / λ = Е (Νρ) (3)

Предполагается, что канал работает в устойчивом состоянии с вероятностью р передачи в сегмент повторяет и порождает.

В примерном способе ФРИЗ δί является вторым интервалом размера к,: δί следует сразу за 8₀; δί содержит первую повторную передачу терминалов, которые передавали в продолжающуюся 8₀ и столкнулись с состязанием. Каждая передача с её повторными передачами является частью уникальной последовательности, как указано на фиг. 19. Активность от каждой из этих последовательностей добавляется к заданной полной активности в сегменте.

Если вероятность передачи в любой сегмент протяжённости равна ожидаемой вероятности Νρ, ожидаемое число повторных передач из 8₀ в 8] равно

Ожидаемые повторные передачи = к₀ [1 - (1 - ρ)^Ν_1] Лс (4)

В общем, ожидаемое число ί-χ повторных передач обозначается π, πι = к1-1[1 -(1- ρ)^Ν_1] / к1) π₀.

π_Σ = к₀ / к1 [1-(1- π₀.

Имеется к₀ сегментов во всех 8о, каждый из которых вносит состязание с независимой вероятностью [1-(1-ρ)^Ν1]π0. Таким образом, ожидаемое число состязаний из исходной передачи в 80 равно ко [1 - (1 - ρ)^κ_1] π0.

Индекс ш, ш=... - 1, 0, 1, 2, ... вводится для различения соприкасающейся последовательности из 8о. эта последовательность из 8₀ обозначается

Зо ,т, Зо,т+1«

Отметим также конкретную последовательность повторных передач, как показано на фиг. А2-5, путём привязки её к конкретной протяжённости 8₀, которой начинается эта последовательность 8_0>1П

Зо 31,_т, 3₂ , т г

На деле «р» в вышеприведённом уравнении (4) изменяется от 8о до 8о известным образом, а р является ожидаемым значением этой переменной. Вероятность р состоит из двух компонентов - компонента вследствие случайных передач первый раз и компонента вследствие повторных передач. Из приложения 2, уравнение (5), известно, что в среднем р ” (Э — р | р ( __ *| )

Второй член в этом выражении является вкладом в р вследствие повторных передач. Эта статистика является совместной статистикой, в практическом смысле определяемой усреднением по большому числу сегментов. В рассматриваемом здесь способе повторной передачи варианта осуществления повторные передачи расширяются по следующим протяжённостям некоторого определённого размера. Поэтому имеется корреляция вероятности повторных передач от одной протяжённости к следующей. Таким образом, имеется корреляция в каждой протяжённости 8₀ на совместной вероятности передачи в заданный сегмент в 8₀. Коротко: вероятность р меняется детерминистически от одной протяжённости 8₀ к сле

-51 010465 дующей протяжённости 8_Н.

Явно выражая это коррелированное изменение в р от одной 8₀ ^к следующей?

Ожидаемые повторные передачи в протяжённость 51,_т=ко [1- (1-рщ)^к’ ^πο <5)

Рассматривая на фиг. 19 воздействие статистики повторных передач на произвольную 8о,ш, можно видеть: конкретный сегмент в любом интервале 8₀ имеет ту же самую картину перекрывающихся последовательностей (отметим, что к; имеет одно и то же значение для каждой последовательности протяжённостей в этом примерном варианте осуществления). Имеется пй |к/к,,| перекрывающихся кусков, причём один кусок является остаточным куском меньше чем ко, если только 1у не является целым кратным от к₀. К примеру, если к1/к₀ равно 1,5, имеется одно полное перекрытие из предыдущей протяжённости 8о и ^γ/ι перекрытия из протяжённости перед ней.

В примерном варианте осуществления распределение повторных передач выбирается в такой протяжённости, чтобы влияние на совокупность в последовательности интервалов 8о, лежащей в основе, было в наибольшей степени случайным, т.е. равномерное распределение. Отметим сначала, что требуется условие к1>к₀, чтобы распределение могло быть расширено по интервалу 8₀, в противном случае всегда будет невозможно достичь равномерного распределения в 8₀ > к₀ (5) при этом простом условии распределение определяется из первичных принципов (т.е. наблюдения).

Наблюдается, что распределение повторных передач в следующую протяжённость должно быть равномерно рандомизировано только если каждый элемент последовательности размеров протяжённостей к₀, к_ь ... является целым кратным к₀. В общем, при нецелых соотношениях на выбор распределения частично воздействует перекрытие. Наблюдение таково: та часть сегментов в конце протяжённости 8_1П1, которая появляется как часть значения протяжённости в перекрытии протяжённости 8о,_т+ь должна назначаться случайным повторным передачам с вероятностью ^γ/ι того, что другие сегменты находятся в следующей протяжённости. (Это верно также для противоположного конца протяжённости.) Эта вероятность выбирается так, что чистое влияние на каждый сегмент состоит в приёме назначения повторений из этой протяжённости (во всех последовательностях) с той же самой вероятностью.

Например, если к]/ко равно 1,5, распределение описывается так: первая 1/3 сегментов имеет равномерное распределение вероятности для % повторных передач, следующая 1/3 имеет равномерное распределение вероятности для ‘Л повторных передач, а последняя 1/3 имеет равномерное распределение вероятности для % повторных передач.

Как видно из фиг. 16, имеется пропорция каждой последовательности 8_1П1, влияющая на полную вероятность передачи в сегмент из 8₀,_т+к· К примеру, 2/3 от 8ι_>ηι_ι и 1/3 от 81 _т.₂ влияют на полную вероятность передачи в протяжённость 8₀,_т в примере, где к1/к₀= 1,5.

Для каждой позиции сегмента из 8о,_т срез, взятый через совокупность последовательностей протяжённостей, как иллюстрируется на фиг. 16, пересекает набор 81 _т, каждая из которых вносит вклад в вероятность того, что первая повторная передача передаётся в упомянутый сегмент. Выражение для вклада представляет собой разность различных сегментов в 8_0>П1, но имеет вид

Σί=ι,«, Й₁₄ ко[1-(1-р)^М Ίπο/к!.

Член Лд равен 0 для ш-ί, которые не вносят вклад в вероятность, и содержит распределение и коэффициенты пропорциональности в случае, когда имеется вклад ш-ί.

Например, в первой половине протяжённости 8о,_т величина Л д равна³/, и величина Ό| 2 равна ³/4. Во второй половине протяжённости 80,_т величина Лд равна ‘Л, величина с1| ₂ равна 0.

Первая половина сегментов (3/4) ко [1-По / к1 + (3/4) к₀ (Ι-ίΙ-ρ^)’¹] π₀ /к₁₍

Вторая половина сегментов (3/2) ко а-а-Ря,-!)”·¹] п₀ / к!,

Отметим, что если р_т-2⁼р_т-1⁼р, то вероятность первой повторной передачи в любом сегменте протяжённости для этого примера снижается до (3/2) к₀ По / к1 = [Ι-ίΙ-Ρτη-ΐ)'·¹] π₀.

В общем, ^1 = 1,00 х ⁼ кд / коВероятность первых повторных передач в конкретный сегмент из 8о,_т-1 обозначается ац_т, а1,_т = Σ₁₌ι_ιΟ5 άι,ι ко [1 — (1 — ρ)^{Ν г}] До / кх = (ко/кх) Σχ-τΐ,χ, άχ,! [1 ^— (1 - Рт-1)^К До* и, продолжая с более поздними повторными передачами

З-2/ΐπ ⁼ (к1 / кз) Σ^ι,αΰ ^2,3 “ (1 ^— Рт-з) ] а₂,т = (ко / к₂) Σ_:=ι,_β ά_2|] к₀ [1 - (1 - р_т_,)^м-¹] [1 - (1 - п₀.

Отметим, что если р_т|=р.

а1,_т = (к1 / к₀) пх = [1 - (1 -р)”’¹]¹ π₀,

-52010465 и

а_2>гп = [1 - (1 - ρ)’¹]² п₀.

В общем, а_х,_т = / кх) Σ₃=ι_/00 с1х,₃ [1-(1- (к₀ /кх-χ) (Π^χ,χ-χ [1

-(1- Рт-д)^Ν_1 ] π₀.

И при р_т_{=р, а_1>т = [1 - (1 - ρ)”*¹]¹ π₀.

Сложность общего выражения высвечивает корреляцию р_т от одного ш к следующему. Это можно видеть из выражения:

Рщ — Σχ=ο,οο а^_щ ( 7) где ао,_т=р.

Опять, рассматривая случай р_т-1=р, подтверждается соответствие с моделью

Рт = Σχεο,χ [1 - (1 - ρ)^{14 1}]¹ π₀ = е^Мр р = р.

Демонстрация присущей способу стабильности и существование удовлетворительного ФРИЗ.

Фокус здесь направлен на стабильность и чувствительность функции ФРИЗ. Вышеприведённое рассмотрение осветило как основополагающее хорошее поведение методологии системных запросов, так и области чувствительности для проектирования параметров. Ожидаемое отклонение р_т от р является тем, что определяет отклонения, которые будет иметь способ системных запросов от его ожидаемой производительности. Это может управляться законом больших чисел в двух аспектах:

(1) число состязаний в протяжённости имеет математическое ожидание. Вероятность того, что действительное число близко к математическому ожиданию, зависит от размера протяжённости, который больше в отношении ожидаемого числа состязаний. На практике при разумной рабочей точке между 10 и 30 состязаниями следует ожидать, что начальная протяжённость, где чувствительность наиболее значительна, даст разумную стабильность;

(2) процесс должен декоррелироваться очень быстро по нескольким §₀,т· Это достигается наиболее простым путём, если делать отношения протяжённостей большими, тем самым делая вероятность повторной передачи относительно редкой в любом заданном сегменте.

Время отклика этого способа максимизируется, если протяжённости малы, а к_; близко к к_н. Может иметь место ограничение, что к|>к_н. С другой стороны, обе этих особенности заставляют способ отклоняться в поведении от одной протяжённости 5>_{и т} к следующей. В раскрытом способе это отклонение проявляется в некоторой спорадичной характеристике при прохождении ИЗ. Это, в свою очередь, делает необходимым большую буферизацию в способе В БЭР в нескольких положениях: ОЗ, очередях передачи сообщений, местных пулах ИЗ и главном пуле ИЗ. Спорадичность в прохождении влияет также на задержку саму по себе.

Имеется несколько подходов к проектированию ФРИЗ. Простейший подход состоит в балансе буферизации и задержки так, чтобы система никогда (т.е. с очень низкой вероятностью) не превышала, размеры буферов. Уравнение (7) используется при проектировании процесса для оценки необходимых размеров буферов. Второй весьма управляемый способ состоит в простом ограничении числа повторных передач, посредством чего гарантируются конечные последовательности §_1П1, а вместе с тем декорреляция вероятностей р_т за несколько протяжённостей.

Можно делать и другие модификации для разных отличающихся вариантов осуществления настоящего изобретения специалистами без отхода от его объёма. Хотя проиллюстрированы и описаны несколько видов изобретения, ясно также, что можно делать различные модификации без отхода от сущности и объёма вариантов осуществления изобретения.

Хотя раскрыты конкретные варианты осуществления настоящего изобретения, понятно, что различные отличающиеся модификации и комбинации возможны и предполагаются в пределах истинных сущности и объёме раскрытых вариантов осуществления и приложенной формулы изобретения. Поэтому не имеется намерения ограничиваться точным раскрытием, представленным здесь.

Claims (66)

1. Способ наращиваемой многофункциональной сетевой связи между устройствами представления и поставщиками услуг, включающий беспроводной прием через головной управляющий компьютер переданных сообщений восходящего потока от группы устройств 01111 и беспроводную отправку через головной управляющий компьютер передаваемых сообщений нисходящего потока к устройствам 01111;

установление связи между головным управляющим компьютером и поставщиками услуг через группу подсистем управления поставщиков услуг;

при этом головной управляющий компьютер беспроводным образом принимает переданные сообщения от устройств 01111 и пересылает их подсистемам управления поставщиков услуг, и головной управляю

-53 010465 щий компьютер принимает сообщения от подсистем управления поставщиков услуг и передает их беспроводным образом к устройствам ОПП.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает совместное использование по меньшей мере одного канала с помощью множественного доступа с временным разделением.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает модулирование, передачу, сбор, отслеживание и демодулирование сигналов на входящей и исходящей линиях связи.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает отслеживание фазы главного системного тактирования через местное тактирование.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что для целей синхронизации тактирования входящую линию связи замыкают на исходящую линию связи.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает организацию и передачу управляющих сообщений через управляющие приложения.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает использование очереди передачи сообщений и очереди приёма сообщений как в головном управляющем компьютере, так и в каждом ОПП.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает использование по меньшей мере одной очереди запросов в каждом из ОПП и в головном управляющем компьютере.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает отслеживание исходящей линии связи для целей выборочного введения предназначенных для неё сообщений посредством каждого ОПП и для целей поддержания синхронизации исходящей линии связи.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает использование маршрутизатора приёма в головном управляющем компьютере для отслеживания принятых сообщений и направления их в соответствии с их заголовками сообщений.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает использование планировщика передач в каждом ОПП и в головном управляющем компьютере для воздействия на передачу сообщений.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что дополнительно включает регулирование длины и частоты передаваемых сообщений посредством планировщика передач так, чтобы они находились в желательном диапазоне значений.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждое ОПП использует управляющее приложение алгоритма синхронизации запросов для определения того, что местный запрос ОПП идентичен главному запросу для целей синхронизации.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает синхронизацию местного запроса с главным запросом посредством алгоритма синхронизации запросов.

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что алгоритм вставки запроса в ОПП синхронизируется по запросу и устанавливает и поддерживает времена передачи ИЗ для значительного числа ИЗ в местной очереди запросов.

16. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает регистрацию каждого ОПП, при этом регистрация включает обнаружение сдвига ОПП, который представляет собой время распространения по исходящей линии связи между каждым ОПП и головным управляющим компьютером.

17. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает отбор сообщения ИЗ для передачи посредством планировщика передач и определение порядка отбора ИЗ для передачи на основе характеристик сообщения ИЗ.

18. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждое ОПП включает планировщик передач для отбора сегментов Алоха для передачи сообщения запроса.

19. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает генерирование интервальных запросов на сегменты Алоха посредством алгоритма подачи сегментов Алоха в головном управляющем компьютере.

20. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает соединение каждого ОПП и устройств представления через сервисные интерфейсные модули.

21. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает соединение поставщиков услуг и головного управляющего компьютера через устройства управляющей функции администрирования сервисных сообщений.

22. Способ по п.1, отличающийся тем, что сообщения переносятся в сегментах, и каждое имеет заголовок сообщения.

23. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает демодуляцию и декодирование входящих сообщений головным управляющим компьютером.

24. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждое ОПП содержит набор подлежащих передаче сообщений в очереди передачи сообщений.

25. Способ по п.18, отличающийся тем, что планировщик передач определяет, что сообщение запроса, которое подлежит передаче, имеет испорченное содержание, и тем самым предупреждается его успешный приём головным управляющим компьютером.

26. Способ по п.1, отличающийся тем, что сообщения включают сервисные сообщения, перенося

- 54 010465 щие сообщения данных и управляющие сообщения в виде сообщений запроса.

27. Способ по п.26, отличающийся тем, что сообщение запроса включает множество запросов сообщений от устройств ОПП.

28. Способ по п.27, отличающийся тем, что дополнительно включает прием запросов сообщений в устройствах ОПП и отбор по меньшей мере одного из них в качестве временного сегмента Алоха для отправки по меньшей мере одного сообщения запроса восходящего потока к головному управляющему компьютеру.

29. Способ по п.28, отличающийся тем, что дополнительно включает прием в головном управляющем компьютере сигналов запросов от устройств ОПП и их размещение в сообщении обновления очереди запросов и его отправку в нисходящем потоке к устройствам ОПП.

30. Способ по п.29, отличающийся тем, что дополнительно включает прием в устройствах ОПП сообщения обновления очереди запросов, и его добавление к местным очередям запросов, и отправку сервисных сообщений из устройств ОПП к головному управляющему компьютеру в ответ на назначенные временные сегменты очереди запросов.

31. Способ по п.30, отличающийся тем, что дополнительно включает прием в головном управляющем компьютере сервисных сообщений от устройств ОПП и далее распределение их к устройствам ОПП и подсистемам управления поставщиков услуг.

32. Способ по п.30, отличающийся тем, что дополнительно включает сбор сообщений запросов и формирование сообщения обновления очереди запросов.

33. Способ по п.32, отличающийся тем, что дополнительно включает прием сообщения обновления запросов и помещение содержащих их сообщений в очередь запросов под управлением алгоритма вставки.

34. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает сбор и отслеживание границы интервалов на исходящем канале связи.

35. Способ в соответствии с п.1, отличающийся тем, что сообщения восходящего и нисходящего потоков передаются в УВЧ-диапазоне.

36. Система наращиваемой многофункциональной сетевой связи между устройствами представления и поставщиками услуг, включающая группу сервисных интерфейсных модулей для связи со связанными устройствами представления; группу устройств ОПП, связанных с сервисными интерфейсными модулями;

средство для беспроводного приёма через головной управляющий компьютер переданных сообщений восходящего потока от устройств ОПП и беспроводной отправки через головной управляющий компьютер передаваемых сообщений нисходящего потока к устройствам ОПП;

средство для установления связи между головным управляющим компьютером и поставщиками услуг через группу подсистем управления поставщиков услуг;

при этом головной управляющий компьютер беспроводным образом принимает сообщения от устройств ОПП и пересылает их к подсистемам управления поставщиков услуг, и головной управляющий компьютер принимает сообщения от подсистем управления поставщиков услуг и передает их беспроводным образом к устройствам ОПП.

37. Система по п.36, отличающаяся тем, что дополнительно включает средство для совместного использования по меньшей мере одного канала с помощью множественного доступа с временным разделением.

38. Система по п.36, отличающаяся тем, что дополнительно включает средство для модуляции, передачи, сбора, отслеживания и демодуляции сигналов на входящей и исходящей линиях связи.

39. Система по п.36, отличающаяся тем, что дополнительно включает главный генератор тактирования в головном управляющем компьютере и местный генератор тактирования в каждом устройстве ОПП, при этом местный генератор тактирования отслеживает фазу главного системного генератора тактирования.

40. Система по п.39, отличающаяся тем, что дополнительно включает средство для привязки входящей линии к исходящей линии связи для целей синхронизации тактирования.

41. Система по п.36, отличающаяся тем, что дополнительно включает средство для захвата и отслеживания границ интервалов на исходящей линии связи.

42. Система по п.36, отличающаяся тем, что дополнительно включает управляющие приложения для организации и передачи управляющих сообщений.

43. Система по п.36, отличающаяся тем, что дополнительно включает средство, определяющее очереди передачи сообщений и очереди приёма сообщений, как в головном управляющем компьютере, так и в каждом ОПП.

44. Система по п.36, отличающаяся тем, что дополнительно включает средство, определяющее по меньшей мере одну очередь запросов в каждом из ОПП и в головном управляющем компьютере.

45. Система по п.36, отличающаяся тем, что дополнительно включает средство для отслеживания исходящей линии связи для целей выборочного введения предназначенных для неё сообщений посредством каждого ОПП и для целей поддержания синхронизации исходящей линии связи.

- 55 010465

46. Система по п.36, отличающаяся тем, что дополнительно включает маршрутизатор приёма в головном управляющем компьютере для отслеживания принятых сообщений и направления их в соответствии с их заголовками сообщений.

47. Система по п.36, отличающаяся тем, что дополнительно включает планировщиков передач в каждом ОПП и в головном управляющем компьютере для воздействия на передачу сообщений.

48. Система по п.47, отличающаяся тем, что дополнительно включает средство для регулировки длины и частоты передаваемых сообщений посредством планировщика передач так, чтобы они находились в желательном диапазоне значений.

49. Система по п.36, отличающаяся тем, что дополнительно включает в каждом ОПП средство для использования управляющего приложения алгоритма синхронизации запросов для определения того, что местный запрос ОПП идентичен главному запросу для целей синхронизации.

50. Система по п.36, отличающаяся тем, что дополнительно включает средство для синхронизации местного запроса с главным запросом посредством алгоритма синхронизации запросов.

51. Система по п.36, отличающаяся тем, что дополнительно включает средство, которое определяет алгоритм вставки запроса в ОПП синхронизированный запрос и устанавливает и поддерживает времена передачи ИЗ для значительного числа ИЗ в местной очереди запросов.

52. Система по п.36, отличающаяся тем, что дополнительно включает средство для регистрации каждого ОПП, при этом регистрация включает обнаружение сдвига ОПП, который представляет собой время распространения по исходящей линии связи между каждым ОПП и головным управляющим компьютером.

53. Система по п.36, отличающаяся тем, что дополнительно включает средство для отбора сообщения ИЗ для передачи посредством планировщика передач и для определения порядка отбора ИЗ для передачи на основе характеристик сообщения ИЗ.

54. Система по п.36, отличающаяся тем, что каждое ОПП включает планировщика передач для отбора сегментов Алоха для передачи сообщения запроса.

55. Система по п.36, отличающаяся тем, что дополнительно включает средство для генерирования интервальных запросов для ИПСА посредством алгоритма подачи сегментов Алоха в головном управляющем компьютере.

56. Система по п.36, отличающаяся тем, что сообщения включают сервисные сообщения, переносящие сообщения данных и управляющие сообщения в виде сообщений запроса, при этом сообщение запроса включает множество запросов сообщений от устройств ОПП.

57. Система по п.56, отличающаяся тем, что дополнительно включает средство для приема запросов сообщений в устройствах ОПП и отбор по меньшей мере одного из них в качестве временного сегмента Алоха для отправки по меньшей мере одного входящего потока сообщения запроса к головному управляющему компьютеру.

58. Система по п.57, отличающаяся тем, что дополнительно включает средство для приема в головном управляющем компьютере сигналов запросов от устройств ОПП и их размещение в сообщении обновления очереди запросов и его отправку в исходящем потоке к устройствам ОПП.

59. Система по п.58, отличающаяся тем, что дополнительно включает средство для приема в устройствах ОПП сообщения обновления очереди запросов, и его добавление к местным очередям запросов, и отправку сервисных сообщений из устройств ОПП к головному управляющему компьютеру в ответ на назначенные временные сегменты очереди запросов.

60. Система по п.59, отличающаяся тем, что дополнительно включает средство для приема в головном управляющем компьютере сервисных сообщений от устройств ОПП и далее распределение их к устройствам ОПП и подсистемам управления поставщиков услуг.

61. Система по п.60, отличающаяся тем, что дополнительно включает сбор сообщения запросов и формирование сообщения обновления очереди запросов.

62. Система по п.61, отличающаяся тем, что дополнительно включает средство для приема сообщения обновления запросов и помещения содержащих их сообщений в очередь запросов под управлением алгоритма вставки.

63. Головное устройство для наращиваемой многофункциональной сетевой связи между устройствами представления и поставщиками услуг, содержащее головной управляющий компьютер для беспроводного приёма сообщений восходящего потока от устройств ОПП и для беспроводной передачи сообщений нисходящего потока к устройствам ОПП;

группу подсистем управления поставщиков услуг для установления связи между головным управляющим компьютером и поставщиками услуг;

при этом головной управляющий компьютер беспроводным образом принимает переданные сообщения от устройств ОПП и пересылает их к подсистемам управления поставщиков услуг, и головной управляющий компьютер принимает сообщения от подсистем управления поставщиков услуг и передает их беспроводным образом к устройствам ОПП.

64. Головное устройство по п.63, отличающееся тем, что дополнительно включает группу сервисных интерфейсных модулей.

- 56 010465

65. Головное устройство по п.64, отличающееся тем, что дополнительно включает средство для приёма запросов от устройств О11 , и размещения их в сообщении обновления очереди запросов, и отправки его в исходящем потоке к устройствам О11 .

66. Устройство оборудования пользовательского помещения (О11 ) для наращиваемой многофункциональной сетевой связи между устройствами представления и поставщиками услуг через головной управляющий компьютер, связанный с поставщиками услуг через подсистемы управления поставщиков услуг, содержащее средство для соединения с устройствами представления;

средство для беспроводной передачи сообщений восходящего потока к головному управляющему компьютеру и беспроводного приёма передаваемых сообщений нисходящего потока от головного управляющего компьютера;

при этом головной управляющий компьютер беспроводным образом принимает переданные сообщения от устройств О11 и пересылает их к подсистемам управления поставщиков услуг, и головной управляющий компьютер принимает сообщения от подсистем управления поставщиков услуг и передает их беспроводным образом к устройствам О11 .