PT81232B - Dispositif de liaison pour le controle de transmission des dounees a distance - Google Patents

Description

Descrição do objecto do invento que

VOEST-AIPINE AKTIENGESELLSCHAPT,

austríaca, industrial, com sede em A-4020 Linz, Muldenstrasse 5,

Áustria, pretende obter em Portugal para, "ARRANJO DE LIGAÇÃO PA 0 CONTROLO LE TRANSMISSÃO DE DADOS Ã DISTÂNCIA»

0 presente invento refere-se a um arranjo de ligaçao para o controlo da transmissão de dados a distância, o qual está colocado entre uma unidade de emissão e/ou recepção de dados, por exemplo, entre uma calculadora ou um terminal e um Modem que pode estar ligado com uma linha de tele-transmissãc de dados ou combinada com um Modem, com um amortecedor de dados, um acumulador de programas, um microprocessador e um cronómetro.

Para se usarem em grande escala terminais assíncronos que, por si só, não se apoiem em nenhum protocolo para reconhecimento e correcção de erros, quando é inevitável esse tratamento de erros, há necessidade duma interface que, por um lado, permita a transmissão por meio duma linha seleotiva de telefones e, por outro lado, permita essa transmissão sem erros, sendo os erros que ocorram corrigidos automaticamente por repetição da transmissão. A transmissão através de linhas selectivas só é possivel, em si mesma, com a aceitação de liberdade de erros e com a manutenção de convenções especiais. Numa proposta anterior para o tratamento de terminais assíncronos isentos de procedimento, em processo de semi-duplex, ainda têm de ser feitos descontos do confronto. Seria desejável receber no terminal, as características de resposta e duplex total. Estas podem executar-se de forma muito simples,

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segura e com concentração de dados, independentemente da cal culadora e o protocolo da transmissão chegaria assim a ser mesmo apenas uma camada fisicamente separada.

Num projecto desta natureza tem de ser verificado que há terminais que trabalhem inteiramente de modo a corrigir erros e que possam ser ligados a linhas de selecção, mas estes aparelhos, em principio, têm uma fabricação específica.

0 critério da independência de fabricação, por essa razão, tem de ser posto em primeiro plano. A acrescentar a este argumento acima mencionado, vem ainda somar-se mais uma série de razoes que justificam o emprego de aparelhos assíncronos sem protocolo.

a) Aparelhos assíncronos com capacidades^bastante idênticas, eventualmente mesmo maiores, podem ser obtidos a um preço cor sideravelmente menor do que o que é necessário para a aquisição de aparelhos que apoiam protocolo.

b) Nao há nenhum protocolo independente de fabricação e conse quentemente também não há possibilidade de ligar terminais independentes da fabricação.

Assim, no futuro, a decisão para um terminal orientado por protocolo já é uma certa fixação em fabricantes ou grupos de fabricantes. Igualmente a eventual troca de fabricante vai ser injustificadamente dificultada.

c) A colaboração de várias instituições só é possível utilizando pontos de corte bem definidos. Pelas razões acima expõe tas, a maior parte das vezes, o software (software de transmissão) é o único ponto de corte possível em teleimpressor assíncrono. Gomo exemplos, podem ser mencionados os mais variados serviços de informações que não saiem através destes pontos de corte.

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d) Aparelhos assíncronos permitem a transmissão de sinais isolados enquanto que os aparelhos orientados por protocolo trabalham, por via de regra, com estrutura de blocos.

Partindo destas reflexões, o presente invento baseia-se

em criar um arranjo de ligação da espécie mencionada no íni

cio que, sob a condição suplementar da maior velocidade possi vel de resposta - entre a qual se entende também a possibilidade segundo a qual um sinal de um só toque se desloque até

ao elemento de laboração - permita também em sinais únicos uma transmissão "garantida contra bloqueamento". 0 arranjo de ligação deve poder ser ligado por meio de linhas telefónicas - o que significa, por um lado, um serviço de linhas sele ctivas, e por outro lado tomarem-se em consideração os corres pondentes tempos de resposta e impressão.

Pelo conceito de transmissão devem ser abrangidos de forma satisfatória os seguintes aspectos:

a) A demora na resposta não deve ser, se possivel, nenhuma. Por demora na resposta da transmissão entende-se o periodo de tempo decorrido entre a entrada no nó de transmissão e a saída desse nó de transmissão.

b) A possibilidade de transmissão em ambos os sentidos deve ser de igual tempo. 0 nó de transmissão deve estar pelo menos "pronto para a recepção" quando recebe dados correctos.

c) Ritmos de transmissão independentes no nó e nas extremidades. Selectivamente transmissão sincrona e assíncrona no nó.

d) Overhead do controlo deve ser insignificante.

e) Overhead da sincronização de ser pequena.

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f) Transmissão orientada de sinais ou de blocos deve ser o mais possivel isenta do comando de funcionamento suplementar "Transmit" pelo utente.

g) Capacidade de accionamento em linhas de selecção.

Estas reflexões levam a um nó de transmissão completamen te separado da restante laboração com duas disposições de ligação situadas nos finais do nó de transmissão, segundo as quais o invento consiste em que, para a ligação da unidade que emite e/ou recebe os dados, se proporciona um ponto de corte padrão, em série, e no caso de utilização dum modem separado, para a ligação do mesmo proporciona-se igualmente um ponto de corte padrão, em série, bem como para a união do(s) ponto(s) de corte padrão em série, como o "bus" de dados do microprocessador proporciona-se um emissor/receptor assíncrono, e ainda em que o microprocessador dependente da sucessão de dados comanda uma transmissão orientada de sinaie ou blocos sempre com a intercalação respectiva dum bit de sincronização, ocorrendo sincronizadamente os endereçamentos no amortecedor de dados, no lado da emissão e no lado da recepção e para a indicação de até que ponto foi percebida uma mensagem recebida, é transmitido um sinal ACK/NAGK, e em que, além disso, o microprocessador após um certo numero de sinais K a transmitir envia um sinal BCC de prova de bloco e, caso os sinais a transmitir estejam contidos no acumulador, s. transmissão realiza-se até ao sinal K, bem como, no caso de por fim não ter sido recebida nenhuma mensagem correcta e o sinal anterior ter sido um sinal de prova de bloco, realizar-se a terminação da transmissão.

A configuração de pontos múltiplos seria representavel como alargamento mas contradiz a condição (g) de capacidade de accionamento em linhas de selecção. Para satisfazer as cor, dições (a) de minimização de demora de resposta e (e) trans-456.623

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missão orientada de sinais, a comunicação é orientada por si· nais. No entanto, é mudada para orientada por blocos no caso de surgir uma intensidade de dados correspondente. Consequen· temente, o comprimento dos blocos é momentaneamente definido para a transmissão de quantidades de sinais que se encontram em fila de espera. 0 comprimento superior é limitado por uma capacidade de acumulação do nó de transmissão, porque para o caso de retransmissão, os dados têm de estar disponíveis no arranjo da ligação.

A capacidade de acumulação do amortecedor de dados do arranjo da ligação ascende, por exemplo, a 128 sinais para a entrada e a 128 sinais para a saída. Nos módulos de acumulação separados logicamente - não efectivamente - podem ser assim ciclicamente endereçados mensagens com 1 bite. São re.s pectivamente introduzidos apenas sinais relevantes e não sinais de controlo.

Os sinais de prova de bloco são disseminados, pelo menos, após cada sucessão de dados com restrição de todos os sinais E. Aliás K é uma medida configurável que pode estar dependente da velocidade efectiva da transmissão. Tamanhos tipicos de K podem ser deduzidos de tamanhos de blocos de protocolos convencionais.

A demora da resposta resultante pode ser indicada da seguinte maneira:

Rp = 8(Z + 2)+S

Aqui, S é o tempo para a sincronização e Z é o número de sinais que se sucedem imediatamente uns aos outros. 0 número 2 resulta do sinal ACK/NACK e um sinal de prova de bloco BCC. Esta demora é portanto minima para o caso de serem transmitidos sinais isolados. As indicações valem para o caso de não ocorrerem dados correctos para a transmissão no

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sentido contrário. Esta aumentalo-ia em conformidade.

Para se manter o tempo - de sincronização S pequeno e também se poder transmitir no nó tanto sincronicamente como assincronicamente foi escolhida uma sincronização de um bite, No caso de transmissão sincrona não é necessária uma nova sincronização, porque esta é recebida automaticamente pelo modem.

No caso de transmissão assíncrona no nó foi igualmente reconhecido como suficiente um único bite de sincronização para um bloco total, porque para a cadencia de ambos os lados é usado o quartzo de comando do microprocessador que acciona o nó e é possível um disparar quase exacto com o fiai, co de ligação do bite de arranque, eom um tempo de ciclo do processador de cerca de 1,6 jus e usando ritmos de transmissãc de 1200 ou 2400 Bd.

0 invento é explicado a seguir mais em pormenor perante' um exemplo. Apresentam: a Fig. 1, as partes essenciais do arranjo de ligação de acordo com o invento, sem ponto de corte 5 a Fig. 2,um exemplo para os pontos de corte, no caso dum trajecto síncrono do raodemj a Fig. 3, um exemplo duma transmissão de sinaisj A Fig. 4, um diagrama de blocos para a representação do tratamento do protocolo segundo o estado da técnica; a Fig. 5, a deslocação conforme o invento, dos controlos de transmissão da calculadora ou aparelho final afastado do trajecto do modemj a Fig. 6, a incorporação do contrc lo de transmissão no modem; a Fig. 7, a união do controlo de transmissão como aparelho suplementar no modem e a Fig. 8 uma comparação de blocos de texto de várias espécies de trans: missão.

Na Fig. 1 estão representadas as várias partes do arranjo de ligação conforme o invento sem pontos de corte e a

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Fig. 2 mostra os pontos de cortes 2, 3 usados em relaçao com a própria unidade de comando 1, no lado assíncrono (transparente) ou no lado da tele-transmissão. lesta figura foi escolhido exemplificativamente o caso dum trajecto síncrono.

Para a combinação de noticias a transmitir, dá-se a seguinte instrução:

(i) sincronização

(ii) sinais ACK/NACK

(iii) no caso de, finalmente, não ter sido recebida nenhuma comunicação correcta (v)

(iv) caso os sinais estejam no amortecedor de emissão; transferir até ao sinal K

(v) caso sinal anterior BCC —afinal

(vi) sinais de prova de bloco BCC

(vii) -* (iii)

Uma noticia desta natureza é enviada, em principio, como resposta para uma noticia errada ou certa. Como só se responde com dados reais a mensagens certas, nao se pode entrar em conflito. Por' isso é considerada como ”certaⁿ a mensagem que pelo menos estava certa no primeiro BCC.

0 sinal"ACK/NACK indica até que ponto foi percebida a mensagem recebida. Além disso acontecem os endereçamentos no amortecedor de dados do expedidor e no amortecedor de dados do receptor, de forma síncrona. 0 sinal ACK/NACK é então o endereço ciclico do último sinal correcto recebido. Desta

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forma, este sinal assume também simultaneamente a função-ENQ. A possibilidade dum reconhecimento parcial é igualmente dada desta forma.

Para evitar que a transmissão pare, ou que nem sequer se ponha em movimento, foi agregada a uma estação, uma actividade "time out". Isto é, quando não houver qualquer actividade na linha, esta actividade "time out" envia um bloco. Para esse fim recorreu-se a um modem no lado do terminal, de forma que no lado da calculadora fica garantida a separação da ligação pelo módulo no serviço de linha de selecção. A Fig. 3 representa um exemplo duma transmissão com uma minuta,

0 tratamento do protocolo representado esquematicamente na Pig. 4, segundo o estado da técnica, é considerado do trajecto de transmissão modem-linha-modem, respectivamente ligado ao ponto de eorte-HW correspondente, Esses pontos de corto são normalmente do tipo V 24. Da parte do hospedeiro, o trata mento do protocolo está ligado ao elemento inteligente que fica exteriormente mais afastado. È uma pré-calculadora ou o hospedeiro propriamente dito. Em todos os casos é o cumprimen to das convenções de transmissão, o reconhecimento de erro e a reacção à transmissão defeituosa do assunto-Software. A este respeito é também uma razão para averiguar porque é que todos os fabricantes só apoiam "pouco" protocolo por parte da pré- ou calculadora principal, senão o volume de software subia poderosamente.

No lado do terminal, a lógica de transmissão está na maioria dos casos ligada à "hardware" do terminal. Assim a montagem de vários protocolos neste ponto seria não só uma perda de tempo, mas também uma alteração do dispositivo.

Por maio do invento, foi solucionado em ambos os lados o cumprimento das convenções de transmissões.

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SF

Para, esse fim, os requisitos no terminal e na calculadora devem ser mantidos no minimó. Foram escolhidas como uma pura transmissão de sinais (sem controlo adicional) num ponto de corte, em série, síncrono (V24). Todas as outras inteligen cias e controlos de transmissão foram ligadas lógicamente ao trajecto do modem (veja-se tamhém a Fig. 5): calculadora 4 (Hos ou PE), ponto de corte em série V24? unidade de comando 1, modem 5, linha de transmissão 6, Modem 5, unidade de comando 1, ponto de corte em série V24, aparelho final 7.

Esta ligação do arranjo de ligação de acordo com o invento, no trajecto modem-linha-modem, pode acontecer,em principio, de duas maneiras:

a) instalação no modem (Pig. 6)

Desta forma podem ser usados sinais já preparados internamente pelo Modem. Além disso não é necessário proceder-se a uma adaptação do nivel de sinal através do circuito de ligação apropriado.

b) ligação como aparelho suplementar ao modem (Pig. 7).

Nesta concepção, o modem fica sem alteração. Abstraindo os aspectos acima mencionados, deve ser ainda observado que aqui há a acrescentar o uso de ligações de trajecto, caixas e abastecimento de corrente eventualmente necessário. Do ponto de vista funcional, são idênticas ambas as variantes.

É possivel o desarticular do controlo de transmissão do complexo da calculadora central ou do aparelho final, porque os custos para uma unidade de comando programável, que possa assumir estas funções, são muito baixos. Assim, as puras despesas de "hardware¹' para a espécie de união, tomando por base os custos das peças individuais cifram-se em cerca de DM 200.

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Em pormenor consiste este dispêndio de "hardware" em:

- microprocessador

- PROM 512 x 8

- 2 x (256 x 8) RAM (realizado como 1024 x 4)

- pontos de corte assíncronos.

Para explicação mais pormenorizada do invento é considerada uma comparação de um protocolo ponto-por-ponto de espécie tradicional e umacomparação de transmissão assíncrona n'áo garantida. Por isso, são discutidos ambos os casos de comparação, porque através do invento as características de ambas as espécies de transmissão reconhecidas como positivas são combinadas, são abrangidos dois aspectos em "reflexos de carga":

a) carga (= sinais/tempo) no caso de ocorrência contínua de dados

b) atraso na propagação dum sinal único ou tocado lentamente uma só vez.

Na Fig. 8 estão representadas as três transmissões confrontadas nos seus blocos de transmissão de dados.

A carga, no caso I, (transmissão assíncrona) pode ser averiguada facilmente. Prescindindo da necessidade de comandar sinais de controlo para o comando do sentido de transmissão, podem ser transmitidos em sinais de bit N, no máximo sinais N/e, por isso resulta e para 1 + k + s, sendo K o número de bits, incluindo o bit de paridade por sinal de dados a largura do bit "stop" elo bit de arranque. Se nao for feita nenhuma limitação em aparelhos ligáveis, s pode ser esco-10-

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Ihido com dois. Isto resulta com uma velocidade de transmissão de 2400 bit/s uma transmissão de 13 091 sinais de dados/ min uto.

Nos casos II e III ainda há a acrescentar aos tempos de transmissão, os tempos de comutação para a troca de sentido - duas vezes por bloco - para o puro tempo de transmissão. Assim resulta no caso II, admitindo-se que exista um reconhe cimento de ACK ETX BCC, por bloco (= sinal b) um dispêndio de:

(i) dois tempo de ligaçao de modem 20 - 200 ms

(ii) 2 x sincronização para cada 2-4 sinais =

4-8 sinais de sincronização.

(iii) 6 tempos de prova de controlo ou de bloco

(iv) tempos de dados b.

Admitindo-se 2400 bit/s e um tempo de ligaçao de 100 ms bem como 3 sinais de sincronização por transmissão e um numero de sinais de dados tipico de 50 sinais, resultam 7377 sinais de dados/minuto. A comparação com a transmissão assíncrona resulta primeiro com um comprimento de bloco de aproximadamente 200 sinais/bloco. Protocolos com estrutura Polling ou estrutura Multidrop produzem números de passagem consideravelmente mais favoráveis. Além disso não é possivel sem mais nem menos colocar, conforme se queira, o número sinais/ bloco, porque desta forma sobrem as frequências de retransmissão e consequentemente descem as cargas. Para mais ainda se tem de contar com as demoras na requisição, porque tratando-se dum serviço através da instalação de cálculo ou atravén duma calculadora-final frontal não é justificável uma "transmissão em vazio" permanente.

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O caso III possui, diferentemente do caso II, um sinal de sincronização de 1 bit e um sinal-ACK/NACK de 8 bit bem como um BCC por bloco parcial. Isto dá, com 50 sinais/bloco parcial, uma carga de 14 139 sinais/minuto, A razão deste facto é porque vários blocos parciais são transmitidos sucessivamente num sentido. Com um comprimento do bloco parcial de 10 sinais dá-se ainda uma carga de 13 303 sinais/minuto. Por outro lado, por intermédio do reconhecimento de bloco parcial, no caso de erro, ainda é possível mais uma compensação pelo elemento adicional "unidade de transmissão".

0 ponto "demora na propagação", no caso I é evidentemente um comprimento de sinal, isto é, na situação "linha livre" 105 ms, estando calculada a demora de comutação. 0 Caso II é dificil de classificar, porque não é possível, por via da regra do "sinal único". Na maior parte das vezes, esses aparelhos possuem uma tecla "Transmit" para evitar esteconflito e a situação do lado de "Input" possuir blocos a tratar não só ineficazes e mais difíceis de Pront-final. Além disso, nesses aparelhos, o teclado na maioria das vezes está "bloqueado" por via de regra durante todas as transmissões de "Itíput" até ao Reconhecimento. No caso III, ademora de transmissão dum sinal de um só toque isolado ou lento significa a demora que resulta da transmissão dum bloco de 1 sinal. Sao 217 ms. Se a velocidade de um toque ou a velocidade de ocorrência de dados fôr mais elevada, nesse caso os bloeos parciais são primeiramente resumidos até que, por fim, vários sinais sejan resumidos num bloco parcial. Por isso não se alteram muito os tempos de demora médios, mas o tempo máximo de demora em carga-plena pode subir a cerca de 850 ms. Um bloqueamento do teclado ou a nao aceitação do pedido de entrada só acontece no caso de erro, se a capacidade do retardardador de dadoo deixar de chegar â unidade de transmissão.

No caso de serem usados elementos de construção altamen-12-

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te integrados, é possivel, com custos minimos, fazer frente ã problemática da dependência do fabricante do sector terminal e montar formas de transmissão que mantêm nos trajectos de transmissão do modem, as caracteristicas de aparelhos ligados directamente. Aliás este método de transmissão é orientado por sinais porque está sintonizado com os pontos de corte assíncronos, no entanto é, de resto, completamente transparente, isto é, não há nenhum sinal que perturbe a estrutura de transmissão ou seja perturbado por esta.

0 depósito do primeiro pedido para o invento acima descrito foi efectuado na Áustria em 9 de Outubro de 1984 sob o NS A 3210/84

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Claims (2)

REIVINDICAÇÕESlã - Arranjo de ligação (l) para o controlo da transmissão de dados à distância que está colocada entre uma unidade que emite e/ou recebe dados, por exemplo, uma calculadora (4) ou um aparelho final (7) e um Modem (5) que|pode ser ligado com uma linha de transmissão de dados (6), com um amor tecedor de dados, um acumulador de programas, um microprocessador e um cronómetro, caracterizado pelo facto de, para a ligação da unidade que emite e/ou recebe os dados estarem providos, um ponto de corte padrão em série (V24) e no caso de ser usado um modem (5) separado para a ligação do mesmo, igualmente um ponto de corte padrao em série (V24) bem como para a união do(s) ponto(s) de corte padrão em série (V24) com o bus de dados do microprocessaodr, estar provido um emissor/receptor assíncrono. 2® - Arranjo de ligação (1) para o controlo da transmis·· -1356.623 26191 são de dados à distância, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o microprocessador comandar em dependência da ocorrência de dados, uma transmissão orientada por sinais ou orientada por blocos sob a precedência respect^. va de um bit de sincronização, acontecendo de forma síncrona os endereçamentos no lado do emissor e no amortecedor de dados no lado do receptor e para a indicação de atê que ponto foi reconhecida uma mensagem recebida ser transmitido um sinal ACK/NACK. 3^ - Arranjo de ligação (l) para o controlo da transmissão de dados à distância de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o microprocessador , passado um número K de sinais a transmitir, enviar um sinal de prova de blocos BCC e, caso os sinais a enviar estejam contidos no acumulador do amortecedor, a transmissão se realizar até ao sinal K bem como, no caso de não ter sido afinal recebida nenhuma mensagem correcta e o sinal anterior ter sido um sinal de prova de blocos, realizar-se o fim da transmissão. lisboa, -LGUL1985 PorVOEST-ALPINE AKTIENGESE1LSCHAFT 0 AGENTE OFICIAI -14MEMÓRIA DE PROGRAMA MEMÓRIA DE COMUNICAÇÃO PROCESSADOR E memo'ria DE CONTROL. U A R T I l FIG.1 R E L Ó G I O S FIG. 2 P O N T O s D E C O R T E 3 A S S I N C R O N O S s A B - / C b N C 5 A B B B - / TEXTO C TEXTO C TEXTO C b N C C C ACK refere-se a razões de erro ou de lugar so ate esta parte do ( bloco

1 ^w I A / TEXTO B C TEXTO B C b N C C

s A B — / TEXTO C b N C

s A B — / C b N C

FIG. 3

s A / B C b N C

P₂ Modulo do protocolo orientado- HW; entre outros.

FIG.4

tí

FIG.6

V 2<

FIG.7

TEXTO

2-4 Sinais Comprimento tipico 50 sinais si nc.

ttl) Bloco de protocolo tipico

s A B B B B / TEXTO C TEXTO C TEXJO C 1 L N C C C

k

firi)

Configuração do comprimehto máximo

(por ex. 50 sinais)

Bloco do protocolo do arranjo de ligação conforme o invento

FIG.8