SU1569845A1 - Устройство дл моделировани систем сбора и передачи данных - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено дл  применени  в системах автоматизированного проектировани  при разработке и моделировании систем сбора и обработки данных. Цель изобретени  заключаетс  в расширении функциональных возможностей устройства за счет моделировани  систем с повторными вызовами и ограниченным временем ожидани  повторных вызовов. Устройство содержит генератор случайного потока импульсов сообщений, модели систем сбора и обработки, блок формировани  времени ожидани , элемент ИЛИ и элемент НЕ. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к специализированным средствам вычислительной техники и может быть использовано в системах автоматизированного проектировани  при разработке и моделировании систем сбора и передачи данных.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет моделировани  систем с повторными вызовами и ограниченным временем ожидани  повторных вызовов.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - блок формировани  времени ожидани .

Устройство содержит генератор 1 случайного потока импульсов сообщений , модель 2 системы сбора, модель 3 системы передачи, блок 4 формировани  времени ожидани . Модель системы сбора содержит первый элемент ИЛИ 5, п тый элемент И 6, второй эле-- мент ИЛИ 7, реверсивный счетчик 8, четвертый элемент И 9, генератор 10 повторных вызовов, генератор 11 случайных импульсов зан тости, первый элемент НЕ 12, первый элемент И 13, второй элемент И 14, третий элемент НЕ 15, генератор 16 случайных импульсов потерь повторных вызовов, второй элемент НЕ 17, третий элемент И 18. Модель 3 системы передачи содержит генератор 19 случайного потока импульсоэ помех, элемент НЕ 20, элемент И 21. Устройство содержит также элемент ИЛИ 22 и элемент НЕ 23. Блок 4 формировани  времени ожидани  содержит первый кольцевой сдвиговый регистр 24, блок 25 формировани  имсл

оэ со

00 4ъ СЛ

31569845

ульсов, генератор 26 опорных импульод эл ва ко ни Че ту И па ру ны ме сы эл ме В им пу И Та об вр ра вх по с  эл по сд ре ги по вх 25 ни Вр ср ре оп пу чи гд

сов, элемент ИЛИ 27 второй кольцевой сдвиговый регистр 28, ключевую схему 29, второй генератор 30 опорных импульсов.

Блок 25 формировани  импульсов содержит п узлов формировани  импульсов (п - длина очереди необслуженных вызовов), каждый из которых содержит триггер 25.1.1, первый элемент И 25.1.2, счетчик 25.1.3, элемент ИЛИ 25.1.4, второй элемент И 25.1.5.

Генератор импульсов 1 предназначе дл  имитации потока сообщений, посту лающих дл  обработки в систему сбора и передачи данных. Каждое сообщение моделируетс  одним импульсам.

С помощью элементов ИЛИ 5 и И 13 моделируетс  прохождение сообщений в подсистеме сбора данных с очередью и повторными отказами. При этом моделирование очереди и повторных вызовов При сборе информации осуществл етс  с помощью генератора 10 повторных вызовов, генератора 16 случайных импульсов потока повторных вызовов, реверсивного счетчика 8, элементов И 6, 9, 18 и элементов НЕ 15, 17. Дл моделировани  состо ни  Зан то системы сбора данных предназначены генератор 11 и элементы И 14 и НЕ 12.

С помощью генератора 19, элемента НЕ 20 и элемента И 21 моделируетс  процесс передачи информации с учетом возникающих помех в канале передачи

данных. I

Блок 4 формировани  времени ожидани  предназначен дл  моделировани  ограниченной длины очереди и ограни- ценного времени ожидани  за вок в очереди. Момент окончани  времени ожидани  определ етс  при по влении импульса переполнени  счетчиков 25. п.З.

Устройство работает следующим образом .

Перед началом работы счетчики, триггеры и реверсивный счетчик устанавливаютс  в О. Генератор 1 генерирует псевдослучайную последовательность импульсов, имитирующих поток данных от датчиков информации. Эти импульсы поступают на вход модели системы сбора данных, т.е. на вход элемента НЕ 15, устанавлива  на вход элемента И 6 низкий потенциал, и на вход элемента ИЛИ 5. Пройд  через элемент ИЛИ 5, импульс, имитирующий

0

5

0

j

О

5

5

0

одно сообщение, поступает на вход элемента И 13. Генератор 11 вырабатывает поток импульсов, длительности которых и временные интервалы между ними измен ютс  случайным образом. Через элемент НЕ 12 эти импульсы поступают на один из входов элемента И 13, на другой, вход которого поступают импульсы от генератора 1, имитирующие поток сообщений. В те временные интервалы, когда на выходе элемента НЕ 12 высокий потенциал, импульсы от генератора 1 проход т через элементы И 13 и ИЛИ 22 на вход элемента И 21 модели 3 системы передачи. В те временные интервалы, когда есть импульсы на выходе генератора 11, импульсы от генератора 1 через элемент И 13 в тракт передачи не проход т. Таким образом, моделируетс  отказ в обслуживании текущего сообщени . Во врем  поступлени  импульсов от генератора 1 и от генератора 11 на оба входа элемента И 14 подаютс  высокие потенциалы и на его выходе по вл ютс  импульсы. Эти импульсы с выхода элемента И 14 модели системы сбора поступают на вход второго кольцевого сдвигового регистра 28 (фиг. 2). Перемеща сь по кольцу в сдвиговом регистре 28, импульсы с его выходов поочередно засыпаютс  на единичные входы триггеров 25.1.1, 25.2.1,..., 25.п.1, что обеспечивает моделирование ожидани  за вками обслуживани . Врем  ожидани  меньше одного цикла срабатывани  кольцевого сдвигового регистра 28. Конец времени ожидани  определ ете 7 моментом по влени  импульса на выходе переполнени  счетчика 25.1.3: Иож ( k-1)T, где k - количество импульсов от генератора 26, переполн ющих счетчик; Т - период следовани  импульсов

от генератора 26. Пока вызов ожидает обслуживани , осуществл етс  отслеживание состо ни  канала св зи: зан т он или свободен . Это достигаетс  с помощью элементов ИЛИ 22, НЕ 23 и ключевой схемы 29. В те моменты времени, когда канал передачи свободен, на управл ющий вход (вх.1)) ключевой схемы 29 с выхода элемента ИЛИ 22 от элемента НЕ 23 подаетс  высокий потенциал, разрешающий прохождение импульсов от генератора 30 на в-.-л первого коль5

цевого сдвигового регистра 24. Так как выходы кольцевого сдвигового регистра 24 подсоединены к вторьм входам соответствующих вторых элементов И 25. п.5 узлов формировани  импульсов (первые входы элементов И 25. п. 5 подсоединены к выходам триггеров, в которых ожидают передачи вызовы), то в моменты освобождени  канала передачи осуществл етс  считывание ожидающих вызовов, которые с выходов вторых элементов И 25.1.5, 25.2.5, ..., 25.п.5 (вых. 2), мину  узел коммутации, поступают через элемент ИЛИ 22 на вход модели 3 системы передачи , а соответствующие счетчики и триггеры сбрасываютс  импульсами от элементов ИЛИ узлов формировани  в состо ние О, освобожда  места дл  ожидани .

Если в течение времени ожидани  вызова, например, в триггере 25.1.1 канал передачи будет все врем  зан т то по истечении времени ожидани  t0 которое определ етс  емкостью счетчика 25.1.3, на выходе счетчика по витс  импульс переполнени , который через элемент ИЛИ 27 (фиг. 2, вых. 1) поступит на второй вход элемента И 18 модели 2 системы сбора информации и далее в реверсивный счетчик 8, став, таким образом, источником повторного вызова. Кроме того, импульс переполнени  поступит на элемент ИЛИ 25.1.А и сбросит триггер 25.1.1 и счетчик 25.1.3 в состо ние О.

Аналогично работают и другие узлы формировани  импульсов, в которых заполнение мест дл  ожидани  осуществл етс  в пор дке поступлени  вызовов . Количество мест дл  ожидани  п выбираетс  исход  из интенсивности входного потока и среднего времени обслуживани  за вок.

Работа устройства на последующих циклах записи вызовов на ожидание и считывание осуществл етс  аналогично по описанному алгоритму.

Вызовы, врем  ожидани  которых в блоке 25 истекло, через элемент ИЛИ 27 поступают на второй вход третьего элемента И 18 модели системы сбора . На другой вход элемента И 18 в случайные моменты време л поступают импульсы от генераюра 16 через элемент НЕ 17. Если импульсы на выходе элемента НЕ 17 низкого уровн , то они закрывают элемент И 18 на врем ,

25

98456

равное длительности импульса. Этим самым обеспечиваетс  моделирование ситуации, когда не каждое сообщение, ожидающее обслуживани  в блоке 25 и получившее отказ в обслуживании у канала сь зи, становитс  источником повторного вызова. Если импульс на выходе элемента НЕ 17 высокого уров- 10 н , элемент И 18 открыт, и импульсы от блока 25 прохид т на суммирующий вход реверсивного счетчика 8 и станов тс  источниками повторных вызовов .

15 В случайные моменты времени генератор 10 повторных вызовов вырабатывает импульсы, имитирующие повторные вызовы сообщений, ожидающих повторной передачи в реверсивном счетчике. ™ Если в реверсивном счетчике 8 имеютс  сообщени , то высокий потенциал с выхода элемента ИЛИ 7 поступает на управл ющий вход элемента И 9 и импульс от генератора 10 поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика, уменьша  его содержимое на единицу. Если сообщений нет, то элемент И 9 закрыт, и импульсы от генератора 10 в реверсивный счетчик не поступают. Если в 30 момент поступлени  повторного вызова от генератора 10 на вход элемента И 6 на входе элемента ИЛИ 5 имеетс  первичное сообщение, то на выходе элемента НЕ 15, т.е. на другом входе 35 элемента И 6, низкий, потенциал и повторное сообщение не проходит на вход узла коммутации. Этим самым моделируютс  потери сообщений при повторных вызовах. Если на входе элемента ИЛИ5 40 нет первичного сообщени , то импульс, моделирующий повторный вызов сообщени , через элемент И 6 и элемент ИЛИ 5 поступает на вход, элемента И 13 и далее через элемент ИЛИ 22 на вход 45 элемента И 21 модели 3 системы передачи данных. С помощью генератора 19 случайного потока импульсов помех, элемента НЕ 20 и элемента И 21 моделируетс  процесс потери сообщений в 50 канале передачи путем запрета прохождени  части импульсов, поступающих с выхода элемента ИЛИ 22 через элемент И 21 во врем  по влени  импульсов на выходе генератора 19.

Статистические характеристики моделируемой системы сбора и передачи данных с ограниченным временем ожидани  вызовов могут быть определены известными методами по показани м

55

счетчиков, подключаемых к выходам различных элементов- устройства. Устройство позвол ет получить следующие характеристики таких систем: коли- чэство вызовов, ставших в очередь дл  ожидани  (вх. 2); количество вызовов , покинувших места дл  ожидани  в св зи с освобождением канала св зи (вх. 2); количество вызовов, не дож- давшихс  обслуживани  (вых.1), веро тность вызова, ставшего в очередь дл  ожидани , быть обслуженным каналом св зи; веро тность сообщени  стать источником повторного вызова; количество повторных вызовов, получивших отказ в обслуживании у канала св зи и др.

Claims (2)

1. Устройство дл  моделировани  систем сбора и передачи данных, содержащее генератор случайного потока импульсов сообщений, модель системы сбора, содержащую генератор случайных импульсов зан тости, генератор случайных импульсов помех, генератор повторных вызовов, п ть элементов И, три элемента НЕ и два элемента ИЛИ, реверсивный счетчик и модель системы передачи, состо щую из последовательно соединенных генератора случайного потока импульсов помех, элемента НЕ и элемента И, выход которого  вл етс  выходом устройства, причем выход генератора случайного потока импульсов сообщений подключен к первому входу первого элемента ИЛИ модели системы сбора, в которой выход первого элемента ИЛИ подключен к первым входам первого и второго элементов И, выход генератора случайных импульсов зан тости соединен с входом первого элемента НЕ и вторым вхо- дом второго элемента И, выход третьего элемента И подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, разр д- ные выходы реверсивного счетчика соединены соответственно.с входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И и первому входу п того элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора повторных вызовов и вторым входом четвертого элемента И, третий вход п того эле

c

0

5 0 г О 5

5

мента И подключен к выходу третьего элемента НЕ, а выход п того элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход первого элемента НЕ подключен к второму входу первого элемента И, выход генератора случайных импульсов помех подключен к входу второго элемента НЕ модели системы сбора, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства за счет моделировани  систем с повторными вызовами и ограниченным временем ожидани  вызовов, оно дополнительно содержит блок формировани  времени ожидани , элемент НЕ и элемент ИЛИ, причем выход первого элемента И модели системы сбора соединен с первым входом элемента ИЛИ устройства, выход которого соединен с вторым входом элемента И модели системы передачи данных и входом элемента НЕ устройства, выход которого подключен к первому входу блока формировани  времени ожидани , второй вход которого подключен к выходу второго элемента И модели системы сбора, первый выход и группа выходов блока формировани  времени ожидани  подключены соответственно к второму входу третьего элемента И модели системы сбора и второму входу элемента ИЛИ устройства.

,1

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок формировани  времени ожидани  содержит два кольцевых сдвиговых регистра, элемент ИЛИ, два генератора опорных импульсов, ключевой элемент и блок формировани  импульсов, включающий п узлов формировани  импульсов, каждый из которых содержит триггер, два элемента И, элемент ИЛИ и счетчик, при этом первый вход блока формировани  времени ожидани  соединен с управл ющим входом ключевого элемента, выход которого подключен к тактовому входу первого кольцевого сдвигового регистра, выходы которого соединены с вторыми входами вторых элементов И узлов формировани  импульсов, второй вход блока формировани  времени ожидани  соединен с тактовым входом второго кольцевого сдвигового регистра, выходы которого соединены с единичными входами триггеров формирователей импульсов , а в каждом уз тс формировани  импульсов выход триггера соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И в каждом узле формировани  импульсов подключен к счетному входу счетчика , выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ узла формировани  импульсов, второй вход элемента ИЛИ узла формировани  импульсов соединен с выходом второго элемента

с входами установки в триггера и счетчика узла формировани  импульсов, выход первого гене- pajopa опорных импульсов соединен с

И, а выход - О

вторыми входами первых элементов И всех узлов формировани  импульсов, а выход второго генератора опорньх импульсов соединен с информационна входом ключевого элемента, выходы переполнени  счетчиков п узлов формировани  импульсов соединены с соо г ветствующими входами элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ  вл етс  выходом блока формировани  времени ожидани , а выходы вторых элементов И узлов формировани  импульсов  вл ютс  труп пой выходов блока формировани  времени ожидани .

Выл.

PUt.1

.вых.2 (на 6/1.22}

вх.г1отбл.П)