RU2611245C1 - Method and device for group deterministic conflict resolution with random switched device selection - Google Patents
Method and device for group deterministic conflict resolution with random switched device selection Download PDFInfo
- Publication number
- RU2611245C1 RU2611245C1 RU2015151858A RU2015151858A RU2611245C1 RU 2611245 C1 RU2611245 C1 RU 2611245C1 RU 2015151858 A RU2015151858 A RU 2015151858A RU 2015151858 A RU2015151858 A RU 2015151858A RU 2611245 C1 RU2611245 C1 RU 2611245C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- source
- conflict
- receiver
- group
- message
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
- G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
Landscapes
- Small-Scale Networks (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для разрешения конфликтов доступа к приемнику сообщений, поступающих от источников, каждый из которых связан с приемником непосредственно отдельным оптическим беспроводным каналом связи с помощью распределенных средств коммутации, расположенных в каждом источнике.The invention relates to the field of computer technology and can be used to resolve conflicts of access to the receiver of messages from sources, each of which is connected to the receiver directly by a separate optical wireless communication channel using distributed switching tools located in each source.
Разрешение конфликтов доступа - одна из центральных задач вычислительной техники. Ее решение определяется конкретными требованиями со стороны системы, в которой возникают указанные конфликты. Решение зависит как от количества объектов, которые потенциально могут быть источниками сообщений, так и от количества источников, которые одновременно обращаются к приемнику сообщений и создают конфликтную ситуацию.Resolution of access conflicts is one of the central tasks of computer technology. Its solution is determined by the specific requirements of the system in which these conflicts arise. The decision depends on the number of objects that can potentially be sources of messages, as well as on the number of sources that simultaneously access the message receiver and create a conflict situation.
Известен способ разрешения конфликтов коммутируемых устройств по патенту RU 2538314 С1 (прототип). Известный способ содержит следующие сходные со способом настоящего патента признаки.A known method of resolving conflicts of switched devices according to patent RU 2538314 C1 (prototype). The known method contains the following features similar to the method of the present patent.
(1) Источники и приемники обмениваются сигналами, передаваемыми по беспроводным оптическим каналам, индивидуальным для каждой связи источник - приемник.(1) Sources and receivers exchange signals transmitted over wireless optical channels, individual for each source-receiver connection.
(2) Каждому источнику сообщений известно время доставки его сигнала приемнику сообщения. Это время может быть измерено различными способами, в частности в процессе начального размещения в пространстве источников системы.(2) Each message source knows the delivery time of its signal to the message receiver. This time can be measured in various ways, in particular during the initial placement of the system sources in space.
(3) Одновременно поступающие к приемнику сообщения от нескольких источников посылаются источниками так, чтобы одинаковые по порядку размещения разряды сообщения приходили к приемнику одновременно. Это достигается использованием возможности (2).(3) At the same time, messages arriving at the receiver from several sources are sent by the sources so that the message bits of the same order of location arrive at the receiver simultaneously. This is achieved using the opportunity (2).
(4) Сигналы из (3) объединяются наложением одинаково расположенных в сообщении сигналов, и сформированное так сообщение возвращается ретрорефлектором всем источникам исходных сообщений. При объединении сигнал 1 не может быть искажен. Приемник имеет возможность пропускать или не пропускать отдельные разряды возвращаемого сообщения ко всем источникам (модулировать сигналы сообщения).(4) The signals from (3) are combined by superimposing signals equally located in the message, and the message generated in this way is returned by the retroreflector to all sources of the initial messages. When combined,
(5) Каждый источник обнаруживает наличие конфликта при доступе его к приемнику.(5) Each source detects a conflict when it accesses the receiver.
(6) Источники могут посылать сигналы приемникам, используя несколько частот сигналов. Приемник может модулировать возвращаемые источникам сигналы разных частот независимо друг от друга.(6) Sources can send signals to receivers using several signal frequencies. The receiver can modulate the signals of different frequencies returned to the sources independently of each other.
(7) Источник должен иметь возможность послать сигнал либо непосредственно приемнику, либо посреднику (ретранслятору), который видим источнику и приемнику. Далее эти конструкции не различаются и для них использован термин «приемник»(7) The source must be able to send a signal either directly to the receiver or to an intermediary (relay), which is visible to the source and receiver. Further, these designs do not differ and the term “receiver” is used for them
(8) Источник, обнаружив конфликт, посылает приемнику единичный сигнал так, чтобы последний поступил в приемник в заданный относительно сигналов других источников момент времени. Это условие означает, что формируется временная шкала, в которой каждому источнику выделен соответствующий ему разряд шкалы.(8) The source, having detected a conflict, sends the receiver a single signal so that the latter arrives at the receiver at a given point in time relative to the signals of other sources. This condition means that a timeline is being formed in which each source is allocated a corresponding scale category.
(9) Приемник возвращает всем источникам полученную им временную шкалу. Каждый источник определяет количество единичных сигналов в разрядах шкалы, предшествующих разряду данного источника. После этого источник, пославший указанный в (8) сигнал, посылает свое сообщение приемнику с задержкой, достаточной для получения приемником сообщений от всех источников, пославших сигналы в разряды шкалы, предшествующие разряду данного источника.(9) The receiver returns to all sources its timeline. Each source determines the number of unit signals in the digits of the scale preceding the discharge of a given source. After that, the source that sent the signal indicated in (8) sends its message to the receiver with a delay sufficient for the receiver to receive messages from all sources that sent signals to the bits of the scale preceding the discharge of this source.
(10) Конфликты устраняются при большом их количестве, вплоть до количества конфликтов, равного количеству разрядов в шкале.(10) Conflicts are resolved with a large number of them, up to the number of conflicts equal to the number of bits in the scale.
Способ прототипа имеет следующие недостатки. В прототипе каждому источнику в шкале выделяется разряд. Если количество обслуживаемых системой коммутации источников велико настолько, что невозможно или нецелесообразно применять шкалы с требуемым количеством разрядов, то способ должен формировать шкалы с меньшим количеством разрядов, учитывающим права доступа источников к конкретному приемнику, и доставить их соответствующим источникам.The prototype method has the following disadvantages. In the prototype, a source is allocated to each source in the scale. If the number of sources served by the switching system is so large that it is impossible or impractical to use scales with the required number of bits, then the method should form scales with fewer bits, taking into account the access rights of the sources to a particular receiver, and deliver them to the appropriate sources.
Вторая ситуация, при которой невозможно выделить каждому источнику разряд в шкале, возникает, если источники имеют индивидуальные имена (например, номера устройства, присвоенные каждому источнику его изготовителем) и они неизвестны системе заранее.The second situation, in which it is impossible to allocate a discharge in the scale to each source, occurs if the sources have individual names (for example, device numbers assigned to each source by its manufacturer) and they are unknown to the system in advance.
Таким образом, есть области применения, в которых способ разрешения конфликта доступа к приемнику, примененный в прототипе, либо существенно усложняет и замедляет процесс разрешения конфликта, либо неосуществим.Thus, there are areas of application in which the method of resolving a conflict of access to a receiver, used in the prototype, either significantly complicates and slows down the process of resolving a conflict, or is not feasible.
Известно устройство, реализующее способ по патенту RU 2538314 С1 (прототип). Известное устройство содержит следующие сходные с устройством настоящего патента признаки. Устройство выполняет все действия способа, приведенные в настоящем патенте, за исключением формирования и использования временной шкалы со случайным количеством разрядов. При этом в прототипе для выполнения всех указанных действий специализированное устройство не создается. Все необходимые действия выполняет процессор источника сообщений наряду с другими действиями по передаче сообщений.A device that implements the method according to patent RU 2538314 C1 (prototype) is known. The known device contains the following features similar to the device of the present patent. The device performs all the steps of the method described in this patent, with the exception of the formation and use of a timeline with a random number of bits. Moreover, in the prototype to perform all these actions, a specialized device is not created. All necessary actions are performed by the message source processor along with other actions for sending messages.
Недостатки устройства:The disadvantages of the device:
- отсутствует возможность устранять конфликт в системах с большим количеством коммутируемых устройств;- there is no way to resolve the conflict in systems with a large number of switched devices;
- низкая скорость разрешения конфликта из-за отсутствия специализированного устройства устранения конфликта.- low speed of conflict resolution due to the lack of a specialized conflict resolution device.
Задача настоящего изобретения для способа - устранить указанные недостатки способа прототипа, обеспечив при этом детерминированность способа разрешения конфликта.The objective of the present invention for the method is to eliminate these disadvantages of the prototype method, while ensuring the determinism of the conflict resolution method.
Задача настоящего изобретения для устройства - устранить указанные недостатки устройства прототипа.The present invention for the device is to eliminate these disadvantages of the prototype device.
Технический результат для способа разрешения конфликта состоит в том, что он упрощает и ускоряет разрешение конфликта за счет того, что разрядность временной шкалы не связана с количеством источников и их именами, и последние используют случайным образом размещаемые в шкале приемника свои коды приоритета, применяя их в борьбе за право передачи сообщения при конфликте. При этом, несмотря на случайность в формировании шкал, способ гарантирует детерминированное разрешение конфликта при любом количестве участвующих в конфликте устройств.The technical result for the method of conflict resolution is that it simplifies and accelerates conflict resolution due to the fact that the length of the timeline is not related to the number of sources and their names, and the latter use their priority codes randomly placed in the receiver scale, applying them to the struggle for the right to transmit messages in a conflict. Moreover, despite the randomness in the formation of the scales, the method guarantees a deterministic resolution of the conflict for any number of devices involved in the conflict.
Технический результат для способа разрешения конфликта достигается тем, что в нем каждый конфликтующий источник сообщения посылает приемнику во временной шкале группу из нулевых и одного единичного сигнала, расположенного в двоичном разряде группы, соответствующем значению старшего разряда кода приоритета источника в борьбе за разрешение конфликта, при этом количество двоичных разрядов в группе равно максимально возможному значению любого разряда кода приоритета, каждый источник случайным способом выбирает группу из разрешенного количества n, а время посылки относительно момента обнаружения конфликта выбирается так, чтобы группы одна за другой в порядке их нумерации поступали в приемник, причем все источники получают от приемника переданную ему последовательность групп сигналов, после чего в каждой группе остаются источники, имеющие наибольшее значение старшего разряда кода приоритета, затем эти источники посылают приемнику шкалу, перемещая в группу сигналов следующий разряд кода приоритета, и т.д. до исчерпания всех разрядов кода приоритета, и единственные оставшиеся в каждой группе источники бесконфликтно передают сообщения.The technical result for the method of conflict resolution is achieved by the fact that in it each conflicting message source sends to the receiver in the timeline a group of zero and one single signal located in the binary bit of the group corresponding to the value of the highest bit of the source priority code in the struggle for conflict resolution, while the number of binary bits in the group is equal to the maximum possible value of any bit of the priority code, each source randomly selects a group from the allowed number n, and the sending time relative to the moment of conflict detection is selected so that the groups one after another in the order of their numbering arrive at the receiver, and all sources receive from the receiver the sequence of signal groups transmitted to it, after which the sources with the highest senior value remain in each group priority code bit, then these sources send a scale to the receiver, moving the next priority code bit to the signal group, etc. until all bits of the priority code have been exhausted, and the only sources remaining in each group transmit messages without conflict.
Технический результат для устройства разрешения конфликта состоит в том, что оно устраняет конфликт в соответствии с предложенным способом, обеспечивая быструю реакцию на действия участвующих в конфликте источников сообщений как при большом количестве источников сообщения системы, так и при большом количестве конфликтующих источников.The technical result for the conflict resolution device is that it eliminates the conflict in accordance with the proposed method, providing a quick response to the actions of the message sources involved in the conflict, both with a large number of message sources of the system, and with a large number of conflicting sources.
Технический результат для устройства разрешения конфликта достигается тем,The technical result for the conflict resolution device is achieved by
что это устройство содержит буфер, индикатор занятости приемника сообщения, анализатор наличия конфликта, блок управления, датчик случайных чисел, при этом буфер соединен с источником сообщения, индикатор занятости приемника сообщения и анализатор наличия конфликта соединены с источником сообщения для получения сигналов приемника, блок управления соединен с датчиком случайных чисел для получения случайного числа, соединен с источником, буфером, индикатором, анализатором для получения соответственно команды разрешения конфликта, сигнала о наличии конфликта, соединен с источником для отправки в источник данных о состоянии действий по разрешению конфликта и порядкового номера момента передачи сообщения источником.that this device contains a buffer, a busy indicator of the message receiver, a conflict analyzer, a control unit, a random number sensor, while the buffer is connected to a message source, a busy indicator of a message receiver and a conflict analyzer are connected to a message source to receive receiver signals, the control unit is connected with a random number sensor to obtain a random number, connected to a source, buffer, indicator, analyzer to receive, respectively, a conflict resolution command, ala of a conflict, is connected to the source to be sent to the source of data on the status of action to resolve the conflict and the serial number of the source of the transfer of messages.
Техническая сущность и принцип действия предложенного устройства поясняются чертежами.The technical nature and principle of operation of the proposed device are illustrated by drawings.
Фиг. 1. Устройство шкалы и группы.FIG. 1. The device scales and groups.
Фиг. 2. Устройство разрешения конфликтов доступа.FIG. 2. Device for resolving access conflicts.
Приведенные на чертежах устройства следует рассматривать как примеры технической реализации предлагаемого в патенте устройства.The device shown in the drawings should be considered as examples of the technical implementation of the device proposed in the patent.
Краткое описание предлагаемого способа разрешения конфликта. В способе для конкретного источника случайным образом выбирается группа во временной шкале приемника, в которую источник помещает единичный сигнал. Одну и ту же группу может одновременно выбрать несколько источников. Источники, выбравшие одну и ту же группу, проводят между собой борьбу за право передать сообщение. Источники, выигравшие борьбу во всех группах, передают свои сообщения без конфликта одно за другим без временных пробелов между ними.A brief description of the proposed conflict resolution method. In the method, for a particular source, a group is randomly selected in the receiver timeline in which the source places a single signal. One and the same group can be selected at the same time by several sources. Sources that have chosen the same group are fighting among themselves for the right to transmit a message. Sources that won the struggle in all groups transmit their messages without conflict one after another without temporary gaps between them.
Краткое описание предлагаемого устройства разрешения конфликта.A brief description of the proposed conflict resolution device.
Для выполнения действий способа по разрешению конфликта устройство содержит буфер хранения получаемой от источника сообщения управляющей информации, индикатор занятости приемника сообщения, датчик случайных чисел, анализатор конфликта, а также блок управления, управляющий перечисленными устройствами и взаимодействующий с источником сообщения для обеспечения разрешения конфликта.To perform the actions of the method for resolving a conflict, the device contains a buffer for storing control information received from the message source, a message receiver busy indicator, a random number sensor, a conflict analyzer, as well as a control unit that controls the listed devices and interacts with the message source to provide a conflict resolution.
Подробное описание предлагаемого способа.A detailed description of the proposed method.
Исходные данные для способа. Как в прототипе считаются реализованными перечисленные выше возможности 1-10.The source data for the method. As in the prototype, the above options 1-10 are considered implemented.
Источник и приемник обмениваются оптическими сигналами по беспроводному каналу, как в прототипе. Сигналы имеют двоичные значения 1 и 0, которые могут быть представлены для сигнала 1 присутствием сигнала, для сигнала 0 отсутствием сигнала; двоичные значения могут быть также представлены парами сигналов - 10 для значения 1 и 01 для значения 0; разными частотами для сигналов 1 и 0; различной поляризацией сигналов 1 и 0. Как в прототипе, ретрорефлектор приемника, получив сигналы из каналов, объединяет их и полученный общий сигнал одновременно посылает всем источникам полученных сигналов.The source and receiver exchange optical signals wirelessly, as in the prototype. The signals have
Все источники передают сообщения одинаковой длины, как это сделано в прототипе.All sources transmit messages of the same length, as is done in the prototype.
Источники и приемник обнаруживают конфликт идентично действиям прототипа.Sources and the receiver detect a conflict identical to the actions of the prototype.
В способе применяется показанная на фиг. 1 шкала, начинающаяся с метки шкалы F, после которой располагается последовательность групп G1, …, Gn, имеющих одинаковое количество p двоичных разрядов. Разряд, соответствующий значению содержащегося в группе значения p-ичного разряда кода приоритета, равен единице, остальные - нули. На фиг. 1 группа G1 содержит значение, равное 3 (на фиг. нумерация разрядов в группе справа налево, начиная от метки F).In the method, the one shown in FIG. 1 scale, starting with the label of the scale F, after which there is a sequence of groups G 1 , ..., G n having the same number p of binary digits. The digit corresponding to the value of the p-ary digit of the priority code contained in the group is equal to one, the rest are zeros. In FIG. 1 group G 1 contains a value equal to 3 (in Fig. The numbering of bits in the group from right to left, starting from label F).
Для передачи сообщений, относительно которых неизвестно, находятся ли они в конфликте, и для сообщений, для которых конфликт обнаружен, используются сигналы разных частот.For the transmission of messages regarding which it is not known whether they are in conflict, and for messages for which a conflict is detected, signals of different frequencies are used.
Сигналы первого вида сообщений источник передает приемнику на частоте f1 и получает сигналы, возвращаемые приемником, на частоте f2. Для второго вида сообщений этим сигналам соответствуют f3 и f4.The source transmits the signals of the first type of messages to the receiver at a frequency f 1 and receives the signals returned by the receiver at a frequency f 2 . For the second type of messages, these signals correspond to f 3 and f 4 .
Для того, чтобы проверить занят приемник приемом сообщения другого источника или нет, источник посылает приемнику непрерывный сигнал частоты f2 (f4) и проверяет, модулирует или нет этот сигнал приемник. Сообщение источник посылает сигналами f1 (f3), которыми приемник модулирует возвращаемые всем коммутируемым устройствам сигналы f2 (f4) соответственно.In order to check whether the receiver is busy receiving a message from another source or not, the source sends the receiver a continuous signal of frequency f 2 (f 4 ) and checks whether the receiver modulates or not. The source sends a message with signals f 1 (f 3 ), by which the receiver modulates the signals f 2 (f 4 ) returned to all switched devices, respectively.
Источник отсчитывает интервал времени *Ti=Tmax-Ti, где Ti - интервал времени, требуемый, чтобы сигнал источника достиг приемника, Tmax≥Ti для всех i. Это соотношение обосновано в прототипе.The source counts the time interval * T i = T max -T i , where T i is the time interval required for the source signal to reach the receiver, T max ≥T i for all i. This ratio is justified in the prototype.
На основе этих исходных данных источники разрешают конфликт указанным ниже способом.Based on these inputs, the sources resolve the conflict in the following manner.
Способ разрешения конфликта.The way to resolve the conflict.
Шаг 1. Источнику известна показанная на фиг. 1 организация временной шкалы. Источник случайным способом выбирает группу из разрешенного количества n и помещает в нее старший разряд своего кода приоритета. Как указано выше, код каждого разряда кода приоритета представлен единичным сигналом в k-том двоичном разряде группы, если значение разряда равно k, и остальными разрядами, представленными нулевыми сигналами. Коды приоритета всех источников различны. В частности кодами приоритета могут быть адреса источников.
Все приведенные операции источник выполняет до посылки сообщения приемнику.The source performs all the above operations before sending a message to the receiver.
Шаг 2. Перед посылкой сообщения приемнику источник посылает приемнику непрерывный сигнал f2 и начинает следить за этим сигналом, возвращаемым приемником.
Если источник обнаруживает, что приемник не модулирует сигнал f2, то это означает, что в приемник не поступает сообщение другого источника. При этом источник передает приемнику свое сообщение сигналами f1 и для обнаружения конфликта следит за этим сообщением, возвращаемым приемником сигналами f2. При обнаружении конфликта источник переходит к шагу 3. Иначе он бесконфликтно завершает передачу сообщения.If the source detects that the receiver is not modulating the signal f 2 , then this means that the receiver does not receive a message from another source. In this case, the source transmits its message to the receiver with the signals f 1 and, for conflict detection, monitors this message returned by the receiver with the signals f 2 . If a conflict is detected, the source proceeds to step 3. Otherwise, it completes the message transfer without conflict.
Комментарий к шагу 2. В шаге 2, если источник обнаруживает конфликт при передаче сообщения, он прекращает передачу и переходит к шагу 3. Однако при высокой скорости передачи и достаточно большом расстоянии между источником и приемником конфликт может быть обнаружен после завершения передачи сообщения. Чтобы в этом случае можно было обнаружить конфликт, требуется каждое сообщение начинать с индивидуального имени сообщения. Сообщение может быть разрушено настолько, что источник не сможет опознать его имя. Однако источнику известно время ожидаемого возврата сообщения, и невозможность в это время обнаружить имя сообщения - признак конфликта.Commentary on
Шаг 3. Источник переходит к использованию частот f3 и f4, освобождая канал с частотами f1 и f2. Перед посылкой сообщения приемнику источник посылает приемнику непрерывный сигнал f4 и начинает следить за этим сигналом, возвращаемым приемником.
Источник ожидает отсутствия модуляции своего сигнала f4 приемником в течение интервала времени > 3Tmax, достаточного для завершения текущего устранения конфликта. После этого момента любой источник может послать сообщение, не нарушая это устранение.The source expects that there is no modulation of its signal f 4 by the receiver for a time interval> 3T max sufficient to complete the current resolution of the conflict. After this point, any source can send a message without violating this resolution.
Источник передает приемнику сообщение сигналами f3 и для обнаружения конфликта следит за этим сообщением, возвращаемым приемником сигналами f4. При отсутствии конфликта источник завершает передачу сообщения. Иначе он переходит к шагу 4.The source transmits a message to the receiver with signals f 3 and, for conflict detection, monitors this message returned by the receiver with signals f 4 . If there is no conflict, the source ends the transmission of the message. Otherwise, he proceeds to step 4.
Комментарий к шагу 3. Следует объяснить выбор значения 3Tmax. Рассмотрим обнаружение конфликта. Если конфликт возник в приемнике, то через интервал времени Tmax о нем будет известно наиболее удаленному от приемника источнику. Источник начнет процесс устранения конфликта (шаг 4) и первый сигнал этого процесса достигнет приемника через интервал Tmax, еще через Tmax сигналы разрешения конфликта достигнут наиболее удаленного источника, и пауза исчезнет. Далее в процессе устранения конфликта не будет длительного отсутствия сигналов. Рассмотрим теперь завершение устранения конфликта. В худшем случае последним передаст сообщение в последовательности сообщений, устраняющих конфликт, наиболее удаленный источник, возникнет пауза, которую обнаружит любой источник за время не более 2Tmax.Comment on
Таким образом, пауза 3Tmax достаточна для того, чтобы обнаружить отсутствие устранения конфликта.Thus, a 3T max pause is sufficient to detect a lack of conflict resolution.
Шаг. 4. Источник посылает приемнику метку начала шкалы F, подготовленные на шаге 1 для шкалы данные и получает возвращенную приемником шкалу. Момент начала передачи шкалы, как в прототипе, выбирается так, чтобы сигналы от всех источников на входе в приемник образовали единую временную шкалу, в которой любой сигнал источника занимает тот же разряд, который выбрал источник.Step. 4. The source sends the receiver the start mark of the scale F, the data prepared in
Для начала передачи шкалы источник с номером i, обнаружив конфликт, отсчитывает интервал времени *Ti. Для передачи в разряд выбранной источником группы сигналов, который соответствует значению разряда кода приоритета, к *Ti добавляется необходимая временная задержка.To start the transmission of the scale, the source with the number i, having detected a conflict, counts the time interval * T i . To transmit to the discharge a group of signals selected by the source, which corresponds to the value of the priority code bit, the necessary time delay is added to * T i .
После этого источник следующим способом анализирует возвращенную приемником группу. Пусть в группе старшая позиция, занятая единичным сигналом, равна k. Все источники, выбравшие эту группу и имеющие значение старшего разряда кода приоритета < k, прекращают участвовать в устранении конфликта и отказываются от передачи своего сообщения. Остальные источники переходят к шагу 5.After that, the source analyzes the group returned by the receiver in the following way. Let the leading position in the group occupied by a single signal be equal to k. All sources that have selected this group and have a high-order priority code value <k, stop participating in resolving the conflict and refuse to transmit their message. The remaining sources go to
Шаг 5. Источник посылает приемнику шкалу, как на шаге 4, но помещает в группу следующий разряд кода приоритета. Победитель выполняет аналогичные действия с этим разрядом и т.д. до исчерпания всех разрядов кода приоритета, после чего единственный оставшийся в группе источник - победитель переходит к шагу 6.
На шагах 4 или 5 каждый источник, наблюдая за борьбой, определяет, в каких группах ведется борьба, игнорируя группы, расположенные дальше от метки F, чем группа данного источника. Если код приоритета содержит единственный разряд, то шаг 5 отсутствует.At
Шаг 6. Все источники, победившие в своих группах, передают сообщения одно за другим как единое сообщение без пауз между сообщениями, игнорируя те группы, которые в борьбе за разрешение конфликта не участвовали.Step 6. All sources that won in their groups transmit messages one after the other as a single message without pauses between messages, ignoring those groups that did not participate in the struggle to resolve the conflict.
После выполнения шага 5 текущий конфликт доступа устранен.After performing
Модификации способа разрешения конфликта доступа.Modifications to the method of resolving an access conflict.
Вариант 1: упрощение реализации способа. В способе исключается шаг 2. После шага 1 выполняется шаг 3, в описании которого исключается фраза «Источник переходит к использованию частот f3 и f4, освобождая канал с частотами f1 и f2». В результате модификации упрощается техническая реализация способа, но отсутствует возможность быстро передать не конфликтующее сообщение.Option 1: simplify the implementation of the method. In the method,
Вариант 2: обмен сообщениями переменной длины. На шаге 2 передается сообщение переменной длины, ограниченной только общесистемным соглашением.Option 2: variable-length messaging. In
На шаге 3 после возвращения шкалы к источникам вместо последовательности сообщений посылается последовательность коротких указателей. Источник в соответствующий ему указатель помещает длину своего сообщения (количество пакетов фиксированной длины). После возвращения этой последовательности источник с применением описанной выше временной задержки посылает свое сообщение.In
Вариант 3: управление ожиданием источником начала передачи сообщения. Для этого в код приоритета добавляются разряды, учитывающие время ожидания передачи сообщения и срочность сообщения, что и позволяет управлять порядком передачи сообщений.Option 3: control the wait by the source of the start of the message. To do this, bits are added to the priority code that take into account the waiting time for the transmission of the message and the urgency of the message, which allows you to control the order of message transmission.
Комментарии к способу разрешения конфликта доступа.Comments on how to resolve an access conflict.
1. Частным случаем p-ичной группы является двоичная группа, состоящая из одного двоичного разряда. Действия с этой группой не отличаются от приведенных выше, но время разрешения конфликта в системах с высокоскоростной передачей сигналов увеличивается, так как во многих применениях основное время затрачивается на доставку кода разряда приоритета источника приемнику и возврат кода от приемника. Обозначим время разрешения конфликта при двоичных группах через Т1, при p-ичных группах через Т2, тогда T1=log2p[(kt+2L/c)/(ktp+2L/c)]T2. Здесь k - количество групп, t - длительность сигнала кода приоритета, L - расстояние между источником и приемником, с - скорость передачи сигнала. Это следует из равенств T1=(kt+2L/c)log2N; Т2=(ktp+2L/c)logpN. Например, при L=10 м, t=10-11 сек, р=32, k=10 получаем T1=4,79Т2.1. A particular case of a p-ary group is a binary group consisting of one binary digit. Actions with this group do not differ from the above, but the conflict resolution time in systems with high-speed transmission of signals increases, since in many applications the main time is spent on delivering the source priority discharge code to the receiver and returning the code from the receiver. Denote the time for conflict resolution for binary groups by T 1 , for p-ary groups by T 2 , then T 1 = log 2 p [(kt + 2L / c) / (ktp + 2L / c)] T 2 . Here k is the number of groups, t is the duration of the priority code signal, L is the distance between the source and receiver, and s is the signal transmission rate. This follows from the equalities T 1 = (kt + 2L / c) log 2 N; T 2 = (ktp + 2L / c) log p N. For example, at L = 10 m, t = 10 -11 sec, p = 32, k = 10 we get T 1 = 4.79 T 2 .
2. Способ при каждом выполнении гарантированно уменьшает количество конфликтов как при большом количестве коммутируемых устройств, так и при большом количестве участвующих в конфликте источников. После выполнения всех шагов способа бесконфликтно передадут сообщения по одному источнику из каждого разряда шкалы, содержащего единицы.2. The method at each execution is guaranteed to reduce the number of conflicts both with a large number of switched devices and with a large number of sources involved in the conflict. After completing all the steps of the method, messages will be transmitted without conflict to one source from each digit of the scale containing units.
Подробное описание предлагаемого устройства разрешения конфликта доступа.A detailed description of the proposed device conflict resolution access.
Схема устройства и его связи с источником показаны на фиг. 2, на котором:A diagram of the device and its connection with the source are shown in FIG. 2, on which:
1 - источник сообщения; 2 - блок управления; 3 - буфер; 4 - индикатор занятости приемника сообщения; 5 - датчик случайных чисел; 6 - анализатор конфликта.1 - message source; 2 - control unit; 3 - buffer; 4 - indicator of the busyness of the message receiver; 5 - random number sensor; 6 - conflict analyzer.
Блоки соединены следующим способом.The blocks are connected in the following way.
Источник 1 имеет канал 7 для передачи в блок 3 кода приоритета количества групп в шкале, количества разрядов в группе шкалы и для передачи команды в блок 2; канал 8 получения сигналов от блока 2; канал 9 передачи сигналов от фотоприемника источника в блоки 4 и 6. Блок управления 2 имеет канал 10 управления сдвигом кода приоритета в блоке 3, канал 11 получения данных из блока 3, канал 12 получения от блока 4 сигнала обнаружения передачи сигналов в приемник сообщений, канал 13 включения блока 5, канал 14 получения случайного числа от блока 5, канал 15 получения сигнала от блока 6 о занятости приемника сообщений.
Блоки взаимодействуют следующим образом.Blocks interact as follows.
Источник 1 - это произвольный источник с порядковым номером i, применяющий предлагаемый в патенте способ разрешения конфликта. Он выполняет следующие действия.
Источник сообщения 1 загружает в блок 3 код приоритета количество разрядов в группе шкалы приемника, количество групп в шкале (необходимое при формировании случайного числа). В частности, эти параметры могут быть неизменными для системы и задаваться заранее. Источник также загружает в блок 2 значение *Ti - приведенную в способе задержку начала передачи шкалы и подает в блок 2 команду разрешить конфликт. В ответ на команду от источника блок 2 начинает следить за сигналом, поступающим из блока 4, и передает источнику сигнал, если приемник занят. Появление этого сигнала позволяет источнику отказаться от передачи сообщения приемнику или ожидать его освобождения. Если приемник свободен (или освобождается), то сигнал об этом, полученный источником от блока 2, разрешает источнику передать сообщение. При этом полученные источником от приемника сигналы источник направляет в блок 6 и если последний обнаруживает конфликт, то сигнал блока 6 поступает в блок 2 и последний посылает об этом сигнал источнику.
Получив сигнал от блока 6, блок 2 через указанный в способе интервал времени *Ti=Tmax-Ti отправляет через передатчик источника в приемник метку начала шкалы F. Заранее, до получения сигнала от блока 6 блок 2 получает из блока 3 значение старшего разряда кода приоритета источника и значение группы, в которую он должен послать значение старшего разряда. Блок 2 отправляет приемнику через передатчик источника сигнал, соответствующий значению старшего разряда кода приоритета. Место этого сигнала в группе определено в описании способа. Для этого в пределах шкалы блок 2 выбирает группу, порядковый номер которой в шкале равен номеру, полученному блоком 2 от блока 5. В пределах группы блок 2 посылает сигнал в разряд группы, порядковый номер которого в группе равен значению старшего разряда кода приоритета.Having received a signal from block 6,
Послав приемнику старший разряд кода приоритета, блок 2 переходит к анализу полученного от приемника набора сигналов, посланных в группу блоками 2 других источников. Для этого блок 2 проверяет наличие сигналов в разрядах группы, старших по сравнению с использованным данным блоком 2. При их обнаружении блок 2 прекращает участвовать в разрешении конфликта. Иначе выполняется аналогичная проверка для второго и всех последующих разрядов кода приоритета. Сигналы, соответствующие значениям каждого разряда, посылаются аналогично действиям с первым разрядом кода приоритета так, чтобы подобно первому разряду они попали в выбранную блоком 2 группу в шкале.Having sent the receiver a high-order bit of the priority code, block 2 proceeds to analysis of the set of signals received from the receiver sent to the group by
Во время описанных действий устройства блок 2 определяет, в каком количестве групп, предшествующих выбранным блоком 5, проводилась борьба.During the described actions of the device, block 2 determines in how many groups preceding the selected
После успешной проверки всех разрядов кода приоритета блок 2 посылает сигнал источнику, уведомляющий, что источник получил право передачи сообщения, и количество участвовавших в борьбе групп, расположенных ближе к метке F, чем группа данного источника. Получив эту информацию, источник пошлет свое сообщение с задержкой, позволившей передать сообщения всем источникам, использовавшим указанные группы шкалы.After successfully checking all the bits of the priority code,
Выше предполагается, что блок 2 устройства - это обычный программируемый контроллер, быстродействие которого достаточно для выполнения шагов способа разрешения конфликта. Если требуется более высокое быстродействие, то в блоке 2 потребуется отказаться от применения программируемых средств, но такие модификации не влияют на сущность изобретения.It is assumed above that the
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015151858A RU2611245C1 (en) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | Method and device for group deterministic conflict resolution with random switched device selection |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015151858A RU2611245C1 (en) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | Method and device for group deterministic conflict resolution with random switched device selection |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2611245C1 true RU2611245C1 (en) | 2017-02-21 |
Family
ID=58458997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015151858A RU2611245C1 (en) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | Method and device for group deterministic conflict resolution with random switched device selection |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2611245C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011135164A1 (en) * | 2010-04-27 | 2011-11-03 | Nokia Corporation | Method and apparatus for contention resolution of passive endpoints |
RU2523935C2 (en) * | 2012-04-28 | 2014-07-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Centre access conflict resolution method and system implementing said method |
RU2525749C2 (en) * | 2012-12-07 | 2014-08-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Method of preventing message transmission delay when resolving access conflicts and system therefor |
RU2538314C1 (en) * | 2013-12-13 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Method of improving fault-tolerance of distributed optical switching and conflict-free wireless retroreflection switch therefor |
-
2015
- 2015-12-03 RU RU2015151858A patent/RU2611245C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011135164A1 (en) * | 2010-04-27 | 2011-11-03 | Nokia Corporation | Method and apparatus for contention resolution of passive endpoints |
RU2523935C2 (en) * | 2012-04-28 | 2014-07-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Centre access conflict resolution method and system implementing said method |
RU2525749C2 (en) * | 2012-12-07 | 2014-08-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Method of preventing message transmission delay when resolving access conflicts and system therefor |
RU2538314C1 (en) * | 2013-12-13 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Method of improving fault-tolerance of distributed optical switching and conflict-free wireless retroreflection switch therefor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR890001309A (en) | Information packet transmission method and transceiver | |
JPH0411057B2 (en) | ||
JPH02502505A (en) | exchange device | |
CN107360016B (en) | Slave device control method | |
JPS63500764A (en) | Packet-switched local circuitry with prioritized random partitioning and conflict detection | |
RU2611245C1 (en) | Method and device for group deterministic conflict resolution with random switched device selection | |
RU2627121C2 (en) | Method and device of group resolving access conflicts with random timeline | |
US11616660B2 (en) | Serial time triggered data bus | |
CN115589398A (en) | I 2 C address allocation method and computing device | |
JP2017073812A (en) | Scheduler | |
RU2523935C2 (en) | Centre access conflict resolution method and system implementing said method | |
KR20210112602A (en) | Method for automatically assigning station number in a protocol of RAIPEnet and network system using the same | |
CN111614534A (en) | Communication method and device and electronic equipment | |
CN107040335B (en) | Frame reception monitoring method in serial communication | |
JP2020120352A (en) | On-vehicle communication system | |
JP6069229B2 (en) | node | |
JPS58166845A (en) | Data transmission system | |
TW216473B (en) | Contention resolution scheme for communications systems | |
RU2765835C1 (en) | Method and system for decentralized autonomous synchronization of interaction of digital mobile objects | |
RU2268546C1 (en) | Device for querying information channels | |
EP3082298B1 (en) | Slave device and method for controlling the same | |
RU2092894C1 (en) | Device for controlling access of terminal to data bus | |
GB2101457A (en) | Data communication system | |
RU2565488C1 (en) | Method for node addressing conflict resolution in "common bus" topology asynchronous networks | |
CN113127394A (en) | Data time-sharing sending method, system and storage medium |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201204 |