Анализатор состояния канала множественного доступа

Анализатор состояния канала множественного доступа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения: анализатор содержит семь элементов И. таймер, генератор тактовых импульсов, три блока начальной установки, четыре счетчика, три элемента ИЛИ-НЕ, элемент ИЛИ, элемент И--НЕ, три регистра, два электронных ключа , коммутатор, пять триггеров. 2 ил.

СОЮЗ СОПЕIСКИХ

COI 1ИАЛИСТИЧЕ СКИХ

РECIIYbllVIK

IsI>s Н 04 В 3/46 //3/04

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

I:;>00д «» к! ем

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1443186 (21) 4855744/09 (22) 30.07.90 (46) 15.04.92. Бюл. N 14 (72) В.Л,Тамп, В.М.Данилов и А.В.Ларионов (53) 621.396.664 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1443186, кл, Н 04 В 3/46//

// Н 04 В 3/04. 1987.

„.,5U„„1727202 А1 (54) АНАЛИЗАТОР СОСТОЯНИЯ КАНАЛА

МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА (57) Сущность изобретения; анализатор содержит семь элементов И, таймер,.генератор тактовых импульсов, три блока начальной установки, четыре счетчика, три элемента ИЛИ-НЕ, элемент ИЛИ, элемент

И-НЕ, три регистра, два электронных ключа, коммутатор, пять триггеров. 2 ил.

1.727202

20

35

40 более абонентами.

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано при обмене данными между абонентами, использующими канал множественного доступа (КМД) для определения начала конфликтной ситуации, т,е, одновременного выхода в сеть двух и более абонентов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению следует считать анэлизатор состояния канала множественного доступа. содержащий четыре элемента И, три счетчика. генератор тактовых импульсов, таймер, три блока начальной установки. элемент ИЛИ-НЕ, элемент ИЛИ.

Анализатор позволяет определить состояние сети. В случае, если произошло наложение пакетов друг на друга, выставляется сигнал на прекращение передачи без ожидания окончания передачи конфликтующих пакетов

8 качестве исходных выбраны сигналы в виде импульсов. соответствующих пересечениям анализируемого процесса порогового уровня. Признаком состояния канала является количество этих пересечений за выбранный интервал времени.

Недостатком данного анализатора является то, что в нем определяется не начало конфликтной ситуации, а лишь ее наличие, причем скважность интервалов определения состояния КМД определяется таймером. Это снижает эффективность использования коллективного ресурса канала, так как от момента начала конфликта до момента его обнаружения информации в

КМД искажается, а значит требуется повторная ее передача, Кроме того, возможна ситуация, когда интервал одновременной работы двух абонентов расположен между интервалами определения состояния КМД.

Это также снижает эффективность работы анализатора.

Цель изобретения — повышение эффективности анализа, что обеспечивает увеличение пропускной способности канала множественного доступа путем сокращения передачи в случае одновременного занятия канала множественного доступа двумя или

На фиг, 1 приведена структурная электрическая схема анализатора: на фиг. 2— эпюры работы;

Анализатор состояния канала множественного доступа содержит элемент И 1, таймер 2, генератор 3 тактовых импульсов, блоки начальной установки 4 — 6, элементы И

7-9, счетчики 10-12, элемент ИЛИ-НЕ 13, элемент ИЛИ 14, счетчик 15, регистр 16, электронный ключ 17, регистр 18, коммутатор 19, элементы И 20. 21. 22, триггеры 23, 24, 25, 26, 27, элементы ИЛИ вЂ” НЕ 28, 29, элемент И-НЕ 30. регистр 31, электронный. ключ 32.

Анализатор состояния канала множественного доступа работает следующим образом. Сигналы в виде импульсов. соответствующих пересечениям, принимаемым процессом (сигналом, шумом) порогового (нулевого) уровня поступают на вход устройства. Известно. что число импульсов, соответствующих пересечению нулевого . порога, является функцией соотношения энергии сигнала и помехи. Применительно к каналу множественного доступа одновременная передача двух и более абонентов приводит к сложению их сигналов, что равноценно увеличению мощности помехи, а следовательно, и увеличению числа импульсов, соответствующих пересечению нулевого порога. Причем это число импульсов тем больше, чем больше накладывается сигналов,т.е. абонентов. одновременно получивших доступ к каналу.

В исходном состоянии таймер 2. работающий от генератора 3, запускает блоки

4-6, рассчитанные для различных ресурсов установки счетчиками 10 — 12. Блок 6 устанавливает счетчику 12 ресурс, соответствующий числу нулевых пересечений для присутствия одного абонента в сети. Блок 5 устанавливает счетчику 11 число, соответствующее числу присутствия двух и более абонентов в сети, Блок 4 устанавливает счетчику 10 ресурс, немного превышающий ресурс счетчика 11. В этом случае счетчики

10-12 работают в режиме слежения, Сигналы нулевых пересечений поступают на второй вход первого элемента И 1.

Каждый раз, когда нулевые пересечения поступают на первый элемент И 1, они проходят затем на входы счетчиков 10-12, которые в этом случае работают в режиме вычитания, следовательно, из ресурсов этих счетчиков вычитается поступающее число нулевых пересечений в данный момент времени, Если в сети присутствует сигнал от одного абонента, то содержимое счетчика 12 становится нулевым, а содержимое счетчиков 10 и 11 не равно нулю, следовательно. с выхода счетчика 12 поступает сигнал о занятости канала. Если в сеть одновременно поступили сигналы от двух и более абонентов. то содержимое счетчиков 12 и 11 становится нулевым, а содержимое счетчика 10 — не равно нулю, следовательно. с выхода счетчика. 11 поступает сигнал о наличии конфликта в сети, Если сеть свободна, то содержимое всех счетчиков становится равным нулю, так как на вход анализатора по1727202 ступает белый шум, которь1й имеет максимальное число нулевых пересечений, В результате сигнал с выхода счетчика 10 поступает на элемент ИЛИ-НЕ 13, который показывает незанятость канала. Этот процесс будет повторяться в зависимости от таймера 2.

Учитывая, что запросы на передачу пакетов аппроксимируются пуассоновским законом распределения, вероятность одновременного начала передачи информации ничтожно мала. Следовател ьно в подавляющем большинстве случаев начальная часть одного из передаваемых пакетов, вступивших в конфликт, будет безыскаженной, Длительность ее будет определяться как временем начала передачи каждого из пакетов, так и взаимным удалением абонентов, передающих эти пакеты, Таким образом, перед началом наложения пакетов с выхода счетчика 12 поступит сигнал о занятости канала, свидетельствующий о передаче информации одним абонентом. Момент появления этого сигнала выбран началом анализа на возможный конфликт. Причем, в качестве критерия, в соответствии с кото. рым определяется наложение пакетов, выбраны размеры интервалов между моментами переходов сигнала через заданный уровень. Уменьшение этих интервалов в два и более раз свидетельствует о начале конфликтной ситуации.

Измерение длительности интервалов между переходами через заданный уровень с целью. определения начала одновременной работы абонентов производится следующим образом.

Выходы счетчиков 10 и 12 соединены со входом дешифратора состояния канала на основе элементов И-НЕ 30, ИЛИ-.НЕ 28, 29, триггера 26. Для устранения неоднозначности времени установления счетчиков, в нулевое состояние используется стробирующий импульс, формируемый триггером 27 и подаваемый на стробирующий вход триггера

25. В исходном состоянии триггеры 26, 27 находятся в состоянии лог, 0". Стробирующий импульс формируется следующим образом. Триггер 27 устанавливается в состояние "1" задним фронтом импульса с таймера 2 и устанавливается в исходное состояние импульсом со второго выхода генератора 3. Таким образом, стробирующий импульс формируется уже после срабатывания счетчиков 10-12. Если к моменту формирования стробирующего импульса комбинация на выходе счетчиков 10 и 12 соответствует "Передача пакета", "1.", с выхода элемента ИЛИ-НЕ 28 устанавливается триггер 26 в "1" состояние по приходу стробирующего импульса и разрешает прохождение импульсов пересечения нулевого уровня на вход схемы определения начала конфликтной ситуации через элемент И 20.

5 В исходное состояние триггер 26 устанавливается при распознавании дешифратором состояния сети "Канал свободен", после этоt o прохождения импульсов пересечения нулевого уровня через элемент И 20

10 прекращается.

Рассмотрим работу схемы определения начала конфликтной ситуации. В исходном состоянии триггеры 23-25, регистры 16, 18, 31 находятся в состоянии "0". При наличии

15 сигнала разрешения с триггера 25 на элемент И 20 первый импульс пересечения нулевого уровня устанавливает триггер 24 в состояние "1", а счетчик импульсов 15 уста.навливается в исходное состояние (обнуля20 ется). Стробирующие импульсы с частотой f2 заполняют счетчик 15, второй импульс пересечения нулевого уровня через схему И 21 устанавливает триггер 25 в состояние "1", переписывает, кодовую комбинацию с (m)

25 выходов счетчика 15 (число N)) в регистр 16 и сбрасывает счетчик 15 в исходное положение, который начинает вновь заполняться счетными импульсами C первого выхода генератора, Третий импульс пересечения ну30 левого уровня последовательно осуществляет через схему И 22 запись в регистры 18 и 31 кодовых комбинаций соответственно из регистра 16 (число N>) и из счетчика 15 (число й2 — соответствующее

35 временному интервалу между вторым и третьим импульсами пересечения нулевого уровня. сигнала) и перезапись числа Й2 в регистр 16. Электронные ключи 17 и 32 позволяют исключить младшие разряды (m-n)

40 из кодовых комбинаций длиной гп с выходов счетчика 15 (М) и регистра 16 (M;-i) с целью устранения случайных изменений интервалов отсчетов. Далее процессы измерения продолжаются. Таким образом, в регистре

45 18 запоминается предыдущий (М;-i) отсчет, а в регистре 31 — текущий (M;) отсчет.

Схема сравнения работает следующим образом. Если значение Мь которое запоминается в регистре 31 больше или равно зна50 чению М-1(запоминаемому в регистре 18), то на выходе. схемы сравнения — лог."0", а если М < М -1, то на выходе схемы сравнения — лог,"0". При отсутствии конфликтной ситуации (Mi =- Mi-1) триггер 23 находится в

55 состояниу "0". В случае возникновения конфликтной ситуации значение временного интервала между соседними отсчетами становится меньше (M; < М.-i) предыдущего (когда еще нет конфликта), На выходе схемы сравнения появится уровень лог,"1 этот

1727202 уровень установит триггер 23 в единичное вым входом первого элемента И, первый состояние, что является сигналом о начале электронный ключ, второй регистр, ком-. конфликта двух пользователей. В исходное мутатор и первый триггер, последовасостояние триггер 23 устанавливается тельно соединенные второй триггер, .лог."0" с выхода триггера 26, при определе- 5 шестой элемент И. третий триггер и седьнии анализатором состояния канала множе- мой элемент И, второй вход которого .объственного доступа состояния ."Канал единен с вторым входом шестого свободен". элемента И, входом второго триггера, Еслиобозначитьчерез а — интервал оп-. вторым входом четвертого счетчика и ределения состояния канала (в известном 10 подключен к выходу пятого элемента И, анализаторе),аТ - период следования этих. последовательно соединенные второй интервалов, определяемый таймером, то электронный ключ, вход которого соедидлительность. одновременной работы двух и нен с выходом четвертого счетчика, и тре;более абонентов до момента обнаружения. тий регистр, второй вход которого будет лежать в пределах t< = ta-Ta. В пред- 15 объединен с вторым входом второго релагаемомустройствеэтовремя определяет- гистра и соединен с выходом седьмого ся периодом несущей { я« tK). элемента И, а выход третьего регистра Следовательно, время неиспользования ка- подключен к второму входу коммутатонала по причине конфликта в устройстве ра, последовательно соединенные эленамного меньше, чем в известном анализа- 20 мент И-НЕ, вход которого соединен с торе. Следовательно, предлагаемое реше-, выходом первого счетчика, второй эление позволяет повысить пропускную мент ИЛИ-НЕ, второй вход которого способность КМД. соединен с выходом третьего счетчика, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я и четвертый триггер. выход которого

Анализатор состояния канала множест-. 25 подключен к второму входу первого венногодоступа поавт,св. ¹1443186,îòëи- триггера и второму входу пятого элеч а ю шийся тем, что, с целью повышения мента И, третий элемент ИЛИ вЂ” HE, выход достоверности анализатора первый выход которого подключен к второму входу четгенератора тактовых импульсов подключен вертого триггера, а входы соединены со к первому входу введенного четвертого 30 ответственно с выходом первого счетчика, кроме того, введены последова- счетчика и выходом третьего счетчика, тельно соединенные первый регистр, пер- пятый триггер, один вход которого соедивый вход которого соединен с выходом нен с выходом таймера. другой вход — с четвертого счетчика. а второй вход соеди- выходом генератора тактовых импульнен с выходом введенного пятого элемента 35 сов, а выход подключен к третьему входу

И, первый вход которого соединен с пер- четвертого триггера.

1727202

Составитель А.Ларионов

Редактор В.Фельдман Техред M,Moðãåíòàë Корректор Л.Патай

Заказ 1283 Тираж Г)одписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101