RU1790037C - Устройство дл управлени передачей данных по радиоканалу - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике передачи данных и может быть использовано 2 при построении информационно-вычислительных сетей на основе широковещательной пакетной радиосв зи. Цель изобретени  - повышение надежности работы устройства путем контрол  работоспособности следующего по очереди абонента. Устройство дл  управлени  передачей данных по радиоканалу содержит счетчик 1 импульсов , дополнительный счетчик 2 импульсов, триггер 3, дополнительный триггер 4, элемент И 5, дополнительный элемент И 6, элемент ИЛИ 7. элемент ИЛИ-НЕ 8, первый второй дополнительные элементы ИЛИ 9 и 10, генератор 11 тактовых импульсов и формирователь 12 импульсов. 2 ил.

Description

(Л

С

vj

о

СА VI

Фи&.1

Изобретение относитс  к технике передачи данных и может быть использовано при построении информационно-вычислиельных сетей На основе широковещательной пакетной радиосв зи.

Известно устройство, содержащее первый , второй и третий триггеры/синхронизаор , первый, второй и третий формирователи импульсов, первый и второй элемены запрета, элемент ИЛИ, элемент И и элемент задержки. Недостатком этого стройства  вл етс  то, что оно не предотващает конфликты, :что CHvixaeT коэффициент использовани  радиоканала.

Известно устройство, содержащее первый элемент И, счетчик, блок сравнени , триггер цикла передачи, триггер разрешени  передачи, второй элемент И, генератор случайных чисел, формирователь импуль- с ов, элемент ИЛИ, синхронизатор и элемент задержки, Недостатком этого устройства   вл етс  низкий коэффициент использовани  радиоканала и отсутствие гарантирован йогр предельного времени ожидани  11ёрёд ачи - ,,.;У.-.,.. ::,.,-. . ,-. .: .-..-.... . .,. Из известных устройств наиболее близ- киМ по технической сущности и достигаемому положительному эффекту  вл етс  устройство дл  управлени  передачей данных по радиоканалу, содержащее счетчик, триггер, элемент И, первый и второй элементы ИЛИ, элемент НЕ и одновибратор,

причем вход запр6с сГ соединен с первым входом элемента. И с инверсным входом триггера, выход которого соединен с выходом разрешени  передачи и с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого .  вл етс  выходомГ управлени  включением передатчика, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом одновибратора вход несущей соединен с счетным входом счетчика и первым входом второго элемента ИЛИ, о ста л ь н ы е в х о Д 3 к бто р о го. соед и н е н ы с в ы-. ходами счётчика, а выход соединен со вхо-: дом элемента НЕ, выход которого соединен с входом одновибратора, выход одновибратора соединен со вторым входом элемента И. Недостатками этого устройства  вл ютЫ низка  надежность и узка  область применени . Причиной низкой надежности прототипа  вл етс  отсутствие в его структуре технических средств, которые позвол ли бы обеспечить работоспособность устройства независимо от внешних факторов. Рассмотрим эти обсто тельства более детально. Указанный прототип предназначен дл  использовани  в составе информационно-вы- числительной сети на основе широковещательной пакетной радиосв зи. При этом алгоритм функционировани , поддерживаемый техническими средствами прототипа, в общем виде состоит в следующем: в сети существует строго заданна  очередь между узлами на зан тие среды передачи. При этом узел сети, владеющий правом на зан тие среды передачи, переда- ет пакет, если таковой имеетс , либо об зан передать короткий маркер (сигнал несущей ). Т.е. среда передачи должна быть об - зательно зан та узлом, владеющим правом на передачу. И, кроме того, только через

Зан тие среды осуществл етс  координаци  работысёти в целом, происходит циклический сдвиг очереди и очередной узел сети

получает право на передачу. Из сказанного следует, что в случае отказа устройства-прототипа , владеющего правом передачи, который может быть обнаружен другими устройствами. Например, по отсутствию информации на входе устройства (в канале св зи) сеть не может продолжать нормальное функционирование, что эквивалентно отказу устройства-прототипа и вычислительной сети в целом. Узка  область применени  прототипа обусловлена, невозможностью его применени  в сет х, работающих в реальном масштабе времени, когда

врем  на перезапуск и инициализацию при отказе срав нйма с минимальным временем допустимого просто  сети. .

Рассмотрим оценку веро тности отказа

Рпр устройства-прототипа в зависимости от

веро тнбсти отказа технических средств

.прототипа Рте, а также от веро тности отсутствй  информации на входе устройства РВх.

Величина РПр определ етс  выражением:

Рте Pax-P

пр-; гтс т гах гтс гвх .

0)

40 ., Поскольку значение величины РВх определ етс  отказом устройства, владеющего правом передачи Рте, то справедливо следу- .;; ющеё равенстйо

45

в.х - тс.

(2)

С учетом (2) выражение (1) преобразует ; С  к виду: . .

50

Рпр 2 Рте-Рте .

(3)

: ;; Из соотношени  (3) следует, что надеж- Ность устройства-прототипа существенно снижаетс  в св зи с отсутствием средств 55 обеспечени  работоспособности при отсутствии информации на входе устройства из- за отказа устройства, получившего право на передачу. Поэтому целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы устройства путем контрол  работоспособности

следующего по очереди абонента. При использовании изобретени  может быть полученположительный эффект, заключающийс  в снижении веро тности отказа устройства. Сущность изобретени  состоит в повышении надежнбсти работы устройства за счет организации контрол  работоспособности следующего по очереди узла сети, узлом (устройством), осуществл ющим передачу в свою очередь и передачи им короткого импульса (несущей) синхронизм- рующего работу сети, при фиксации отказа следующего узла. .:

Сущность изобретени  реализуетс  путем введени  следующей совокупности конструктивных признаков: дополнительых счетчика импульсов, триггера, элемента И, первого и второго элементов ИЛИ и генератора тактовых импульсов. :

На фиг, 1 приведена функциональна  схема устройства; на фиг. 2 - временна  диаграмма его работы, ; Устройство дл  управлени  передачей данных по радиоканалу содержит счетчик 1 импуль сов, дополнительный счетчик 2 импульсов , триггер 3, дополнительный триггер 4, элемент И 5, дополнительный элемент И 6, элементы ИЛИ 7, ИЛИ-НЕ 8, первый 10 и второй 9 дополнительные элементы ИЛИ, генератор 11 тактовых импульсов и формирователь 12 импульсов, входы 13 сигнала запро са и сигнала несущей устройства, выходы 15 сигнала разрешени  передачи и 16 сигнала управлени  включением передатчика . Входы счетчика 1 соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ 8, формирователь 12 импульсов последовательно соединен с элементом ИЛИ 7, другой вход которого соединен с выходом триггера 3, инверсный вход которого соединен с первым входом эле- мента И 5 и  вл етс  входом 13 сигнала загфоСа устройства. Выходом 15 сигнала разрешени  передачи и выходом 16 сигнала управлени  включением передатчика устройства  вл ютс  Соответственно выход триггера 3 и выход элемента ИЛИ 7. Выход формировател  12 импульсов через элемент И 5 соединен со входом единичного сигнала триггера 3. Счетный вход счетчика 1 импульсов  вл етс  входом 14 сигнала несущей стройства. Дополнительные триггер 4, первый элемент ИЛИ 10 и счетчик 2 импульсов соединены последовательно. Выход дополнительного элемента И 6 соединен с входом генератора 11 тактовых импульсов, второй ополнительный элемент ИЛИ 9 включен между выходом элемента ИЛИ-НЕ 8 и вхоом формировател  12 импульсов. Счетный выход счетчика 1 импульсов соединен со входом синхронизации дополнительного

триггера 4 и с первым входом дополнительного элемента И 6, второй вход которого соединён с выходом дополнительного триггера 4, информационный вход которого сое- 5 динен с. выходом элемента ИЛИ 7. Выход элемента ИЛИ-НЕ 8 соединен с дополнительным входом элемента И 5. Выход формировател  12 импульсов соединен с другими входом дополнительного элемента

0 ИЛИ 10, а выход дополнительного счетчика 2 импульсов соединен с другим входом второго дополнительного элемента ИЛИ 9.

Устройство работает следующим образом . . - ;

5 В исходном состо нии счетчик 2. триггеры 3 и 4 обнулены, в счетчике 1 записан код номера данного устройства в сети (цепи начальной установки на фиг, 1 условно не показаны ). Каждое из аналогичных устройств

0 в сети имеет свой индивидуальный номер, поэтому в различных устройствах счетчики 1 будут находитьс  в различных состо ни х. Работу сети после включени  начнет устройство , счетчик 1 которого будет установлен в

5 нулевое состо ние. Рассмотрим работу одного , например, устройства. После включени  сети устройство контролирует наличие внешнего сигнала несущей на входе 1.4 устройства. При каждом по влении

0 единичного сигнала на входе 14 несущей устройства, что свидетельствует о передаче в канале (в общем случае другим узлом), счетчик 1 по заднему фронту этого сигнала будет уменьшать свое состо ние на едини5 цу. Пусть в текущий момент времени 8 счетчике рассматриваемого устройства хранитс  единица (см. фиг. 2а), а на входе 13 запроса устройства присутствует единичный сигнал, означающий наличие пакета

0 дл  передачи у абонента. По окончании очередного зан ти  канала (на входе 14 сигнала несущей устройства сформируетс  Задний фронт единичного сигнала). Счетчик 1 уменьшит свое значение до нул . На выходе

5 элемента ИЛИ-НЕ 8 по витс  единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 9 поступит на вход одновибратора 12 и по его переднему фронту последний сформирует единичный импульс. Импульс, сформиро0 ванный формирователем 12 импульсов поступит через элемент ИЛИ 7 на выход 16 сигнала управлени  устройства (в результате чего включитс  передатчик) и через открытый элемент И 5 на единичный вход

5 триггера 3. По этому импульсу триггер 3 перейдет в единичное состо ние и единичный сигнал с его выхода поступит на выход 15 разрешени  устройства, разреша  передачу пакета абоненту, и, кроме того, на вход элемента ИЛИ 7. Поэтому после окончани 

Claims (2)

1. мпульса, сформированного формироватеем 12 импульсов на выходе 16 сигнала управлени  устройства по-прежнему будет присутствовать единичный сигнал и пере- остаетс  включенным. После переДа- и пакета абонент снимает единичный Сигнал со вхбда 13 запроса устройства. риггер 3 обнулитс , на выходе 16 управлени  припадёт единичный сигнал и передат- й1 йь1кл|Ьч йетс . На входе .14 сигнала несущей устройства сформируетс  задний фронт единичнбгр сигнала и счетчик 1 изменит свое состо ние на (N -1) - (т.к. счетчик 1 циклический). Таким образом, осуществл етс  передача информации. До момента получени  устройством права на передачу (нулевое состо ние счетчика 1) схема контрол ,состо ща  из счетчика 2, триггера 4, элементов И 6 и ИЛИ 10, генератора 11 Гактрвых: импульсов - блокирована, т.к. триггер 4 будет находитьс  в нулевом состо нии и на вход сброса счетчика 2 будет по- ётоШно TioCtynaTb единичный сигнал. При получении устройством права на передачу (см. фиг, 2а) на выходе 16 сигнала управлени  уст р о и ст в а по  в итс   ё д и н ич н ы и сигналГ который поступит на информационный вход триггера 4. кл(оче ние пе рё цатчикй.по это- My Сигналу прйв ёйёт к по влению на входе 14 сигнала несущей устройства единичного сигнала; по переднему фронту которого в триггер 4 запишетс  единица и на ёх:6де сбрВса с чётчика 2 пропадет: ёдинйчйцй сигнал . При пр влении заднего фронта ёдинич- нот б сигнала на; входе 1 4Г несущей устройства на выходе элементами 6 п;6 1йт- единица и генератор 11 начнет формированиени своём выходе п сл едо;ёат-ёНь4ЬС;ги taXTOBbix импульсов, число которых будет подсчитывать счётчик
2. 2. При по влении на в х оде 14 сигнала Несущей устройства бче- р ёДйЬгЬ СигШлI ;Нйtktfi jtoё гзс дд пВ  влге - ки  ситHafia й а; выходе ;счётчика З ..и . обуслов ленйото пёредачей ё канале другим узлом,в триггер 4 запишетс  ноль (т.к. на его информационном входе будет присутст- вовать нулевой сигнал) и на входе сброса счётчика 2 по витс  блокирующий ёди нич- ный ёйгнал. Таким образом, кбнтроЯь зй ра- ббтоспбсобнб сть к::) очередного узла сети осуществл етс  устройством после собст .Формула изобретени  Устройство дл  управлени  передачей данных по радиоканалу, содержащее последовательно соединенные счетчик импульвенного зан ти  канала до первой передачи другим узлом сети . При получении устройством права на передачу (в счетчике 1 - ноль) и отсутствии у абонента пакета дл  пёредачи (см. фиг, 26) устройство функционирует аналогично: тому, как и при наличии пакета у абонента. Разница заключаетс  в том, что на входе 13 сигнала запроса присутствует нулевой сигнал, блокирующий триггер 3 и

   элемент И 5, Поэтому на выход 16 сигнала упрйлени  устройства поступит только импульс , сформированный формирователем 12 импульсов, и передатчик будет включен на врем  равное длительности этого импульса . Таким образом, при отсутствии информации дл  передачи у абонента будет передан короткий импульс несущей, благодар  чему произойдет циклический сдвиг опереди в сети и устройство начнет крнтроль работоспособности следующего по

   очереди узла, Если до истечени  заданного

   времени на входе 14 сигнала несущей уст ройства не по витс  единичный сигнал (что

   будет Свидетельствовать об отказе следующёгб по Ьчёрёди узла сети), то на выходе счетчика 2 по витс  единичный сигнал (см. фиг. 26), Сигнал, сформированный на выходе счетчика 2 поступит через элемент ИЛИ 9 на вход формировател  1.2 импульса и он

   по его переднему фронту сформирует единичный импуль:с. В: результате передатчик ока кётШвключённым йа врем  его длительности и очередь продвинетс  еще на единицу . Кроме того, импульс с; выхода

   формировател  12 импульсов поступит через Элемент ИЛ И 10 на вход сброса счетчика 2 и оВнуШт его - начнетс  очередной цикл контрол  При ан тии канала другим узлом (т.е. работоспособным узлом) контроль прекращаетс  как в ситуации описанной ранее. Таким образом, устройство, передающее пакет (или короткий импульс) Начинает контроль состо ни  следующего по очереди узла сети. В случае его. отказа

   оно формирует короткий импульс, координирующий работу сети. Передача функции координации работы сети передаетс  первому работоспособному узлу сети, следующему в очереди после данного (т.е.

   контроль прекращаетс  при первом зан тии канала другим узлом).

   сов и элемент ИЛ И-НЕ, последовательно соединенные формирователь импульсов и элемент ИЛИ, другой вход которого соединен с выходомтриггера, инверсный вход которого

   соединен с первым входом элемента И и  вл етс  входом сигнала запроса устройства , выходом сигнала разрешени  передачи и выходом сигнала управлени  включением передатчика которого  вл ютс  соответственно выход триггера и выход элемента ИЛИ, выход формировател  импульсов через элемент И соединен с входом единичного сигнала триггера, причем счетный вход счетчика импульсов  вл етс  входом сигнала несущей устройства, о т л и ч а ю щ ее с   тем, что, с целью повышени  надежности работы устройства путем контрол  работоспособности следующего по очереди абонента , введены последовательно соединенные дополнительные триггер, первый элемент ИЛИ и счетчик импульсов, последовательно соединенные, дополнительный элемент И и генератор тактовых импульсов, а также второй дополнительный элемент ИЛИ. включенный между выходом элемента

   ИЛИ-НЕ и входом формировател  импульсов , при этом счетный вход счетчика импульсов соединен с входом синхронизации дополнительного триггера и с первым входом дополнительного элемента Л, второй

   вход которого соединен с выходом дополни- тельного триггера, информационный вход которого соединен с выходом элемента И, выход формировател  импульсов соединен с другим входом дополнительного элемента

   ИЛИ, а выход дополнительного счетчика импульсов соединен с другим входом второго дополнительного элемента ИЛИ.