Система передачи сообщений

 

Изобретение относится к технике связи. Цель изобретения - повышение надежности функционирования системы при выходе из строя одной из сетевых станций (СС) и повышение пропускной способности. Система передачи сообщений состоит из N СС 1 и N блоков интерфейса 2. Передача информационных пакетов осуществляется по тем исходящим каналам, количество промежуточных СС 1 между абонентами которых минимально. Канал выбирается на основе анализа таблицы состояния сети. При этом анализируются возможные обрывы каналов и неисправность промежуточных СС 1. Если за определенное количество циклов опроса кольца передающая СС 1 не получит подтверждения от приемной СС 1 в данном направлении передачи, то считается, что данное направление неисправно и передача осуществляется по другому направлению, т.е. надежность системы повышается. Сокращение числа переприемов на промежуточных СС 1 путем выбора оптимального маршрута передачи позволяет повысить пропускную способность системы. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я}5 Н 04 0 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4631524/09 (22) 06.01.89 (46) 30.12.90. Бюл. N- 48 (72) B.B.Ãðà÷åâ, B.À.Ïàíèöêèé, С.И.Хорьков и И.Е.Постников (53) 621.395.44(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1356268, кл. Н 04 Q 9/00, 1986. (54) СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ СООБЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к технике связи.

Цель изобретения — повышение надежности функционирования системы при выходе из строя одной из сетевыхстанций(СС) и повышение пропускной способности. Система передачи сообщений состоит из N СС.1 и N блоков интерфейса 2. Передача информационных пакетов осуществляется по тем исхо„„5U ÄÄ 1617668 А1 дящим каналам, количество промежуточных

СС 1 между абонентами которых минимально. Канал выбирается на основе анализа таблицы состояния сети. При этом анализируются возможные обрывы каналов и неисправность промежуточных СС 1. Если эа определенное количество циклов опроса кольца передающая СС 1 не получит подтверждения от приемной СС 1 в данном направлении передачи, то считается, что данное направление неисправно и передача осуществляется по другому направлению, т.е. надежность системы повышается.:

Сокращение числа переприемов на промежуточных СС 1 путем выбора оптимального маршрута передачи позволяет повысить пропускную способность системы. 6 ил, 1617668

Изобретение относится к технике связи и может быть испол ьзо вано в системах телеуправления и сбора информации для избирательного вызова и соединения подстанций, Цель изобретения — повышение надежности функционирования системы при выходе из строя одной из сетевых станций и повышение пропускной способности.

На фиг. 1 приведена структурная схема системы передачи сообщений; на фиг. 2— структурная электрическая схема сетевой

1 станции; на фиг. 3 — временная диаграмма работы системы; на фиг. 4 — структура пакетов, передаваемых в системе; на фиг. 5, 6— алгоритм функционирования блока управления сетевой станции.

Система передачи сообщений (фиг, 1) включает в себя N сетевых станций 1 и N блоков интерфейса 2.

Каждая сетевая станция 1 (фиг, 2) содержит первый ключ 3, первый приемник 4, тактовый генератор 5, первый индикатор 6 состояния приема, первый регистр 7 приема, первый синхронизатор 8 приема, пер-. вый дешифратор 9 окончания приема, первый буфер 10 данных, первый счетчик 11 адреса, первый буфер 12 приема, первый элемент И 13, первый синхронизатор 14 передачи, первый регистр 15 передачи, первый передатчик 16, второй ключ П,, постоянный запоминающий блок (ПЗБ) 18, i оперативный запоминающий блок(ОЗБ) 19, блок 20 приема-передачи, блок 21 управле ния, блок 22 прерывания, шину 23 адреса, шину 24 данных, дешифратор 25 адреса, :. регистр 26 управления, второй передатчик .! 27, второй регистр 28 передачи, второй син, хронизатор 29 передачи, второй буфер 30 приема, второй элемент И 31, второй де шифратор 32 окончания приема, второй буфер 33 данных, второй регистр 34 приема, второй приемник 35, второй индикатор 36 состояния приема, второй синхронизатор

37 приема, второй счетчик 38 адреса.

Работа системы осуществляется следующим образом.

Функционирование каждой иэ сетевых станций (СС) 1 инициируется включением питания. Напряжение питания переключает контакты реле первого и второго ключей 3, 17, которые подключают входящие и исходящие линии соответственно к входам приемников 4, 35 и выходам передатчиков 16, .27. 8 исходном состоянии первый и втррой ключи 3, 17 обеспечивают замыкание соответствующих входящих и исходящих каналов, что исключает нарушение целостности соединений между функционирующими

+6Š— 12

30 где! = 0,1,2, .„

Š— целая часть числэ;

Р— остаток от деления, Согласно этой формуле получаем следу35 ющую последовательность идентификатороа: 6Е, 5С, 4А, 38, 26, 14,..., 25,13.

При выключении СС 1 их идентификаторы освобождаются. Каждой вновь включившейся СС 1 присваивается первый

40 свободный ИС из указанной последовательности.

Процедура регистрации заключается в обмене по кольцу управляющими пакетами до выявления программой, что СС 1 являет45 ся единственной в кольце, или до получения программой пакета-уведомления от ранее включенной СС 1 о присвоении ей ИС, Программа посылает в кольцо запрос на регистрацию в виде определенногоуправ50 ляющего пакета и выполняет Й циклов проверки состояния кольца и приема поступающих пакетов, Если заданное количество. циклов уведомление о регистрации от дру" гих СС 1 в кольце не пришло, программа

55 присваивает себе ИС, как было рассмотрено выше, и считает процедуру регистрации законченной.

Если в кольце работают исправные СС

1, то запрос на регистрацию принимается и посылается уведомление в виде управляю5

CC 1. Импульс включения питания устанавливает в исходное состояние блок 21 управления (на фиг, 2 эта связь не приведена), который считывает иэ ПЗБ 18 содержимое нулевой ячейки, определяющей начало выполнения алгоритма работы СС 1 (фиг. 5).

8 соответствии с данным алгоритмом

СС 1 осуществляет передачу по первому и второму исходящим каналам управляющего пакета. сигнализирующего о включении станции в систему.

Каждая СС 1 имеет уникальный номер, устанавливаемый при ее включении в систему. Номер устанавливается с помощью управляющих пакетов следующим образом.

СС 1, определившая, что она является единственной (первой включившейся) в кольце; присваивает себе идентификатор станции (ИС), который вычисляет операцией логического сложения числа, полученного от соответствующего блока интерфейса 2 (например, код 08), с константой 20 (например, код 28).

Каждая следующая включающаяся СС 1 получает ИС из последовательности чисел, вычисляемый по формуле щего пакета. Получив его, программа СС 1 принимает из него присланный ей идентификатор и число CC 1 в кольце, Отслеживание числа СС 1 в кольце программа осуществляет следующим образом.

Посылается управляющий пакет с запросо и, который содержит контрольное поле длиной 18 байтов, заполненное нулями.

Получив этот пакет, программ- в каждой CC

1 отмечает в этом поле бит, соответствующий ИС, и пересылает его дальше, если это не ее собственный пакет. Номер байта и номер бита, отмеченного с контрольном поле пакета, определяются по ИС по формулам;

N< = — 1+D I „N1=1...,,18; ИС вЂ” г

I N2 =7 — Š- ) 2 =0.

7 J где D — дробная часть числа;

Š— целая часть числа;

ИС вЂ” идентификатор станции, Таким образом, в каждом байте отмечается 7 битов, всего может быть отмечено

7х18 == 126 битов, Когда, прог;.амма получае-. назад собственный пакет управления, она подсчитывает число един "чных установленных битсв в контрольном поле, то есть чи=ло отметившихся СС 1. Далее погученная информацля передается следующей CC 1, н.; основании чего составляется список работающих станций.

Через каждые К циклов опроса кольца программа СС 1 посылает управляющий пакет с запросом о выдаче уведомления от каждой работающей С 1, Таким образом, в каждый определенный момент врем- ни (за исключением начально -о) лзвестна совокупность работающих в кольце станций и принадлежащих им ИС. В соответствии с этим каждая

СС 1 на основании составленной табги -: выбирает направление передачи информационного пакета по первому или второму исходящему каналу в зависимости от минимального количества промежуточных станций. Так, например, e ëè г,ри передаче от

СС 11 к СС 1 о по исходящему канагу 1 (по часовой стрелке) функционируют все 8 и ромежуточных СС 1. а при передаче по исходящему каналу 2 (против часовал стрелки)— тол-.ко 2 промежуточные СС 1, то будет выбран второй маршрут, что позволяет сократить время передачи как минимум в 4 раза (даже без учета времени передачи пакетаподтверждения), Прием пакета на СС 1 осуществляется : следгащим образом (нг примере работы по первому вх >дящему каналу).

Входная лнформация «ерез первый

5 кл.о.:: 3 oc;y!aeò на .-,ервый приемник 4.

П " рв:, и .!ер -,,1ад сигнала устанавливает в а: нв; ое состояние первый индикатор б, ксторый включает первый синхронизатор 8 пс.-::e a. Импульсы nepeoro синхронизатора

10 8 приема, стробируемые тактовым генератооом 5, управляют занесением информа:;;„e первый регистр 7 приема, а по накоплении байта информации обеспечиваго! Gro запись через первый буфер 10 дан15 алых в первый буфер 12 приема. Адрес ячейки памяти устанавливает первый счетчик 11 адреса, увеличивающий свое состоян га и:, заднему фронту импульса с первого синхронизатора 8 приема (после записи

20 o,:.o;; ÷îro принятого байта}. Одновременно в; жадной сигнал первого индикатора 6 посгуг;-ет на блок 22 прерывания и блокируст вазможнбсть считывания информации из первого буфера 12 приема врез первый

25 зле клит И 13.

Первый дешифратор 9 анализирует при::имаемые байты информации и выявляет наличие кода- FF, свидетельствующего с

:-:o;:öe люб го"йакета, Г„ и поступле гии дан"

3u;-,"..ro ко;,а г1ервь::!-, дашифратср 9 ср батыва-т, сб: эс.,вая в ис.co;;:к е состояние первый л-дикатор 6 и r âûé счетчик,1. Гдноврсле-; —:> через блок 22 преры-:а . и блок 2

I упра;:г е ия получает соответствующий сиг;

35 нгл, реривания о возможно;-ти с-

40 второй буфер 30 прлема.

По сигналам прерывания, свидетельствующим о (оступлении пакета, блок 21 упрэ - „:. пик считывает пакет из

:.Оотвегст&ующегд буфера,риема (12, 30) и

45 анализи,"уег его (фиг. 5), -.ûÿâëÿÿ адрес по.учатег|я и адрес отправителя пакета. Если

-.акет предназначен данной СС 1, то блок 21 ,-правления переписывает его из соответствующего буфера 12, 30 приема в ОЗБ 19.

50 Данный пооцесс. выполняется следующим образом, Для взаимодействия с конкретным буфером 12, 30 приема блок 21 управления устанавли::aer соответствующий разряд регистра 2б, правления, разрешающий вклю55 eí ;е буферов 12. 30 к режим считывания через злементь; И 13, 31. Занесение инфор,.:аци в егистр 2о угравления осуществляе-сo.сши.ны 24 данных r.o управляющим сигналам дешифратора 25 адреса. ДешифcaTор 25 адреса подключен к шине 23 адре1617668

20

40

55 са, обеспечивая выбор узлов СС 1 путем дешифрации старших разрядов адреса.

Прерывание от узлов СС 1 поступает на блок 22 прерываний, который на основе задаваемых блоком 21 управления приоритетов формирует общий сигнал прерывания, поступающий на блок 21 управления, Процедура выдачи пакета из СС 1 осуществляется следующим образом.

После принятия решения о выдаче паке, та, например, по первому исходящему кана лу блок 21 управления устанавливает

1, разрешение на соответствующем разряде

: регистра 26 управления, инициируя работу, первого синхронизатора 14 передачи, кото: рый сдвигает предварительно занесенный в первый регистр 15 передачи передаваемый байт информации в первый передатчик 1I6.

По окончании выдачи байта первый синхронизатор 14 передачи формирует на втором выходе. сигнал прерывания, который через

: блок 22 прерывания сигнализирует о воз можности занесения в первый регистр 15 передачи следующего байта, Аналогично реализуется выдача пакета по второму исходящему каналу.

Взаимодействие блока 21 управления с блоком 20 приема-передачи осуществляется так же, как и в прототипе, при этом блок

20 формирует два сигнала прерывания, сигнализирующих о накоплении байта информации из канала ИРПС с блока интерфейса 2 и об окончании выдачи байта информации, В ПЗБ 18 хранятся программы функционирования СС 1, отражающие приведен ные алгоритмы (фиг. 5, 6), 1

В системе используются три вида сооб, щений: информационный пакет, управляю, щий пакет и пакет-квитанция. Структура сообщений системы приведена на фиг, 4, при этом структуры информационного и управляющего пакетов идентичны, различаются лишь видом содержащейся в них информации.

Управляющий пакет содержит сведения об активности станций и идентификаторы работающих СС 1, на основании которых составляется таблица СС 1, функционирующих в сети, Каждая СС 1 периодически, как было описано выше, направляет по исходящему каналу управляющий пакет с групповым адресом (У- Х, фиг. 3), фиксируя. состояние сети.

Передача информационных пакетов осуществляется по тем исходящим каналам, количество промежуточных СС 1 между абонентами которых минимально. Канал выбирается блоком 21 управления на основе анализа таблицы состояния сети, При этом анализируются также возможные обрывы каналов и неисправность промежуточных

СС 1. Если за определенное количество циклов опроса кольца передающая СС 1 не получит подтверждения от приемной СС 1 в данном направлении передачи, то считается, что данное направление неисправно и передача осуществляется по другому направлению, т.е. надежность системы значительно повышается. Сокращение числа переприемов на промежуточных СС 1 путем выбора оптимального маршрута передачи позволяет также значительно повысить пропускную способность системы.

Формула и зоб ретен ия

Система передачи сообщений, содержащая N последовательно соединенных в кольцо сетевых станций, вторые вход и выход которых подключены соответственно к выходу и входу каждого из N блоков интерфейса, причем каждая из N сетевых станций содержит последовательно соединенные первый и второй ключи, последовательно соединенные первый приемник, первый регистр приема, выход которого подключен к первому дешифратору окончания приема, и первый буфер данных, последовательно соединенные первый индикатор состояния приема, первый вход которого соединен с выходом первого приемника, первый синх- ронизатор передачи и первый счетчик адреса, последовательно соединенные первый синхронизатор передачи, первый регистр передачи и первый передатчик, блок управления, соединенный через шину адреса с соответствующими входами постоянного запоминающего блока (ПЗБ), оперативного запоминающего блока(ОЗБ), блока приемапередачи (БПП), дешифра; ора адреса и блока прерывания, первый вход которого соединен с выходом первого индикатора состояния приема, второй вход которого соединен с выходом первого дешифратора окончания приема, второй передатчик и тактовый генератор, первый выход которого подключен к тактовым входам первого синхронизатора передачи, первого оегистра передачи и первого синхронизатора приема, второй выход которого подключен к тактовому входу первого регистра приема, а вторые выходы тактового генератора подключены к входам синхронизации блока управления и БПП, информационные входы-выходы которого через шину данных соединены с информационными входамивыходами блока управления ОЗБ, блока прерываний, информационными входами первого регистра передачи и информационными выходами ПЗБ, первый управляю1617668

10 щий вход которого объединен с первь1м управляющим входом ОЗ6 и подключен к первому управляющему выходу блока

1 управления, второй, третий и четвертый управляющие выходы которого соединены соответственно с вторым управляющим входом ОЗБ, первым и вторым управляющими входами БПП, причем выход блока прерывания подключен к управляющему входу блока управления, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности функционирования системы при выходе иэ строя одной иэ сетевых станций и повышения пропускной способности, в каждую сетевую станцию введены последовательно соединенные второй приемник, второй индикатор состояния приема, второй синхронизатор приема и второй счетчик адреса, последовательно соединенные второй синхронизатор передачи и второй регистр передачи, выход которого через второй передатчик подключен к второму входу второго ключа, первый и второй буферы приема, первые адресные входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго счетчиков адреса, первый и второй элементы И, регистр управления, последовательно соединенные второй регистр приема, выходы которого подключены к входам второго дешифратора окончания приема, и второй буфер данных, выходы которого подключены к информационным входам второго буфера приема, вход записи которого подключен к входу управления второго буфера данных и к первому выходу второго синхронизатора приема, второй выход которого подключен к тактовому входу второго регистра приема, а тактовый вход второго синхронизатора приема подключен к первому выходу тактового генератора-и к тактовым входам второго синхронизатора передачи и второго регистра передачи, информационные входы которого через шину данных соединены с информационными выходами первого и второго буферов приема и входами регистра управления, первый, второй, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов И, входам первого и второго синхронизаторов передачи, вторые выходы которых подключены соответственно к второму и " третьему входам блока прерывания, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими выходами БПП, третий управляющий вход которого подключен к первому выходу дешифратора адреса, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы которого соединены соответствен10 .но с третьим управляющим входом ОЗБ, вторым управляющим входом ПЗБ, вторыми входами первого и второго регистров передачи, управляющими входами регистра управления и блока прерывания, шестой вход

15 которого подключен к выходу первого дешифратора окончания . приема и входу сброса первого счетчика адреса, вход которого объединен с входом записи первого буфера приема и управляющим входом пер20

50 вого буфера данных, выходы которого подключены к информационным входам первого буфера приема, вторые адресные входы которого, объединенные с соответствующими вторыми адресными входами второго буфера приема, через шину адреса соединены с адресными выходами блока управления, первый управляющий выход которого подключен к входам чтения первого и второго буферов приема, управляющие входы которых соединены соответственно с вы- . ходами первого и второго элементов И, вторые инверсные входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго индикаторов состояния приема, вы-. ход которого подключен также к седьмому входу блока прерывания, восьмой и девятый входы которого подключены соответственно к пятому управляющему выходу блока управления и к выходу второго дешифратора окончания приема, объединенного также с входом сброса второго счетчика адреса и вторым входом второго индикатора состояния приема, причем вход второго регистра приема подключен к выходу второго приемника, вход которого, а также вход первого приемника подключены соответственно к второму и третьему выходам первого ключа, четвертый выход которого соединен с треть-. им входом второго ключа, четвертый вход которого подключен к входу первого передатчика.

1617668

1617668

1617668

Управле

Адрес получ

Адрес отпра оверочная и тельность

Конец пак

Управляющий пакет

Инфо мационный пакет

Квитанция

1617668

ИОМ идача да нет да ть

HH манет сть н рианет нет свой 4 сть квитанци анал своооден да да инфорация пись инЦепь уничтонения пакета у р приема ОЗУ

Формиро вани квитанции и запись. им рмации в у фер выдачи абонент

Включение питания и инициирование прото» кола ервдача yn . равляющего пакета по первому и второму каналам дание витанций т.. нкциоир х ив™таблйцы адресов фун кционирувщи станции

Ожгания нет в емя квитанций окончено

Анализ при оритетов работы ста нции по об-, работке ин о а рвс.групповой

Hem квит,и„упр пакета акет да приняу с ошиоНс орнаправявния пере ачи в соотетствии с ресом ол ател ередача информации и фиксация пакета до прихода квитан

@ормирование квитанции

1617668 але кол т нет. Фиг.6

Составитель М.Перерушева

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л.Пилипенко

Редактор А,Маковская

Заказ 4130 Тираж 525 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Цепь уничтожения пакета ибо,р направления пе ачи в соответствии с адресом по« лучателя

Органиэация ранэитной ередачи нфор ации апись инраации в уф.р прие-. ма 0.1У