Контроллер сетевого транспортного протокола

Авторы патента:

Казайкин Дмитрий Семенович (RU)

Суворова Елена Александровна (RU)

Лавровская Ирина Яковлевна (RU)

Дымов Дмитрий Валерьевич (RU)

Школьный Вадим Николаевич (RU)

Кочура Сергей Григорьевич (RU)

Шейнин Юрий Евгеньевич (RU)

Оленев Валентин Леонидович (RU)

H04L12/00 - Сети переключения сигналов (передачи данных) (соединение запоминающих устройств, устройств ввода-вывода или центральных процессоров или передача информации или других сигналов между указанными устройствами G06F 13/00)

H04L1/16 - по которым передаются обратные контрольные сигналы, например сигналы запроса на повторение

Владельцы патента RU 2692571:

Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" (RU)

Изобретение относится к устройствам аппаратной реализации сетевого транспортного протокола, используемого при передаче и приеме информационных данных. Технический результат заключается в обеспечении высоконадежной транспортировки передаваемых данных по линиям связи сети SpaceWire. Контроллер сетевого транспортного протокола (СТП) содержит: контроллер передачи пакетов СТП, состоящий из блока арбитража, блока формирования СТП пакета, блока буферизации команд, блока буферизации сообщений и блока буферизации срочных сообщений; контроллер приема пакетов СТП; буфер на отправку пакетов СТП; буфер принятых подтверждений приема; буфер принятых команд сообщений; контроллер транзакций на прием пакетов СТП; контроллер транзакций на отправку пакетов СТП; блок арбитража обращений, контроллер, преобразующий обращения от контроллеров транзакций СТП в транзакции на шину; блок регистров режима/состояний; контроллер, преобразующий поступающие к нему транзакции в обращения на чтение/запись в блок регистров режима/состояния. 1 ил.

Изобретение относится к устройству аппаратной реализации сетевого транспортного протокола (СТП), используемому при передаче и приеме информационных данных.

Аналоги контроллеров, подобных предлагаемому изобретению, заявителю не известны.

Задачей изобретения является разработка структурно-функционального блока аппаратной реализации сетевого транспортного протокола (СТП), обеспечивающего высоконадежную транспортировку передаваемых данных по линиям связи сети SpaceWire.

Поставленная задача изобретения решается за счет того, контроллер сетевого транспортного протокола (СТП), содержит контроллер приема пакетов СТП, служащий для приема поступающих от SpaceWire порта пакетов, контроля их корректности, связанный с буфером на отправку пакетов СТП, буфером принятых подтверждений приема, буфером принятых команд сообщений, организованных по принципу «первым ушел» - «первым пришел», где буфер принятых команд сообщений связан с контроллером транзакций на прием пакетов СТП; контроллер передачи пакетов СТП, состоящий из блока арбитража, блока формирования СТП пакета, блока буферизации команд, блока буферизации сообщений и блока буферизации срочных сообщений; контроллер передачи пакетов СТП связанный с контроллером транзакций на отправку пакетов СТП; при этом контроллер транзакций на отправку пакетов СТП и контроллер транзакций на прием пакетов СТП связаны через блок арбитража обращений с контроллером, преобразующим обращения от контроллеров транзакций СТП в транзакции на шину; блок регистров режима/состояний, связанный с контроллером приема пакетов СТП, контроллером передачи пакетов СТП, контроллером транзакций на отправку пакетов СТП, контроллером транзакций на прием пакетов СТП и контроллером, преобразующим поступающие к нему транзакции в обращения на чтение/запись в блок регистров режима/состояния; причем, если не используют подтверждения для всех типов пакетов, а также команд, и сообщений, то все буфера могут быть исключены из состава контроллера СТП; если не используют подтверждения для части типов пакетов, команд и сообщений, то могут быть исключены из состава контроллера СТП только относящиеся к ним буфера в блоке контроллера передачи СТП.

Структурная схема контроллера представлена на фиг. 1.

Контроллер СТП включает в себя следующие компоненты:

- контроллер передачи пакетов СТП - 1,

- контроллер приема пакетов СТП - 2,

- контроллер транзакций приема пакетов СТП - 3,

- контроллер транзакций на отправку пакетов СТП - 4,

- FIFO ACK (acknowledgement/подтверждение приема) на отправку (FIFO ACK - буфер, организованный по принципу «первым пришел» - «первым ушел», подтверждений приема на отправку) - 5,

- FIFO принятых ACK (буфер, организованный по принципу «первым пришел» - «первым ушел», принятых подтверждений приема) - 6,

- FIFO принятых команд, сообщений (буфер, организованный по принципу «первым пришел» - «первым ушел», принятых команд, сообщений) - 7,

- блок буферизации команд - 8,

- блок буферизации срочных сообщений - 9,

- блок буферизации сообщений - 10,

- блок арбитража - 11,

- блок формирования СТП пакета - 12,

- блок регистров режима/состояния - 13,

- блок арбитража обращений - 14,

- контроллер АНВ (master) (устройство, обеспечивающее передачу данных от контроллера СТП в АНВ (advanced high-performance bus/усовершенствованная высокопроизводительная шина) с получением квитанции подтверждения) - 15,

- контроллер АНВ (slave) (устройство, обеспечивающее передачу данных от АНВ в контроллер СТП) - 16.

Контроллер приема пакетов СТП 2 передает полученные данные в буферы памяти FIFO (FIFO ACK на отправку 5, FIFO принятых ACK 6, FIFO принятых команд, сообщений 7). Из FIFO принятых команд, сообщений 7 данные передаются в контроллер транзакций приема пакетов СТП 3. Контроллер передачи пакетов 1 преобразует транзакции от прикладного уровня в пакеты, поступающие от контроллера транзакций на отправку пакетов СТП 4. Контроллер передачи пакетов СТП 1 состоит из блока арбитража 11, блока формирования СТП пакета 12, блока буферизации команд 8, блока буферизации сообщений 10 и блока буферизации срочных сообщений 9. При этом блок формирования СТП пакета 12 распределяет сформированные пакеты по буферам в зависимости от типа пакета, затем через блок арбитража пакеты передаются в сеть SpaceWire. Контроллер транзакций на отправку пакетов СТП 4 и контроллер транзакций на прием пакетов СТП 3 связаны через блок арбитража обращений 14 с контроллером АНВ 15 (master). Блок регистров режима/состояний 13 связан с функциональными блоками (контроллер приема пакетов СТП 2, контроллер передачи пакетов СТП 1, контроллер транзакций на отправку пакетов СТП 4, контроллер транзакций на прием пакетов СТП 3) и контроллером АНВ 16 (slave). Контроллер АНВ 15 (master) и контроллер АНВ 16 (slave) служат для связи с АНВ, при этом контроллер АНВ 15 (master) инициирует обращения к АНВ, а контроллер АНВ 16 (slave) только принимает данные с АНВ.

Такие компоненты, как блок буферизации сообщений 10, блок буферизации срочных сообщений 9, блок буферизации команд 8, FIFO принятых ACK 6, FIFO ACK на отправку 5 могут быть исключены из состава контроллера СТП в случае не использования подтверждения.

Если не используются подтверждения для всех типов пакетов (и команд, и сообщений), то исключаются все буфера; если не используются подтверждения для части типов, то исключаются только относящиеся к ним буфера в блоке контроллера передачи СТП.

Устройство работает следующим образом.

1. Контроллер передачи пакетов СТП 1 осуществляет преобразование транзакций, поступающих от прикладного уровня в пакеты СТП, передачу их в порт SpaceWire; преобразование транзакций на отправку ACK, поступающих от контроллера приема пакетов СТП 2, передачу их в порт SpaceWire. В контроллере передачи пакетов СТП 1 выполняется буферизация пакетов СТП, на которые должны быть получены подтверждения, арбитраж на передачу среди пакетов, уже находящихся в буферах и вновь поступающих от приложений и ACK, поступающих от контроллера приема СТП. Пакеты хранятся в блоках буферизации соответствующих им типов. В блоках буферизации выполняется контроль времени жизни пакетов и времени повторной отправки пакетов; регистрация подтверждений пакетов. Блоки буферизации включают в себя комплекты таймеров времени жизни, времени повторной передачи, автоматы управления повторной передачей и стиранием пакетов в соответствии со значениями таймеров и параметрами принятых из сети подтверждений. Параметры принятых из сети подтверждений поступают из контроллера приема пакетов СТП 2 через FIFO принятых ACK 6. Если для пакета, отправляемого в сеть, не требуется подтверждение, то контроль времени жизни для него осуществляется не в блоке буферизации, а непосредственно в контроллере передачи пакетов СТП 1.

2. Контроллер приема пакетов СТП 2 осуществляет прием поступающих в него от SpaceWire порта пакетов, контроль их корректности. Среди корректных пакетов выделяются пакеты подтверждений. Их параметры помещаются в FIFO принятых ACK 6. Корректные пакеты команд, срочных сообщений и обычных сообщений помещаются в FIFO принятых команд, сообщений. Если для пакета требуется отправка подтверждения, то параметры транзакции подтверждения помещаются в FIFO ACK на отправку 5.

3. Контроллер транзакций на отправку пакетов СТП 4 выполняет прием транзакций от уровня приложений, их интерпретацию и передачу в контроллер передачи пакетов СТП 1. В текущей реализации контроллера поддерживается один формат транзакций. Все параметры транзакции поля данных отправляемого пакета должны быть расположены в памяти, доступной контроллеру СТП через интерфейс контроллера АНВ (master) 15. Начальный адрес и размер области памяти, в которой расположена одна или несколько транзакций передаются в контроллер транзакций на отправку пакетов СТП 4 путем записи соответствующих значений в регистры режима, расположенные в блоке регистров режима/состояния. В текущей реализации контроллера все типы транзакций (команды, срочные сообщения, обычные сообщения размещаются в единой области памяти). Контроллер транзакций на отправку пакетов СТП 4 осуществляет чтение параметров транзакций и передачу их в контроллер передачи пакетов СТП 1. Чтение параметров осуществляется за одно или несколько обращений к АНВ через контроллер АНВ (master) 15. Максимально допустимое количество слов в одном обращении задается через соответствующий регистр режима.

4. Контроллер транзакций на прием пакетов СТП 3 осуществляет преобразование принятых корректных пакетов команд, срочных сообщений и обычных сообщений в транзакции для прикладного уровня. В текущей реализации контроллера поддерживается один формат транзакций, аналогичный формату транзакций на запись. Все параметры транзакций записываются в область памяти, доступную контроллеру СТП через интерфейс контроллера АНВ (master) 15. Начальный адрес и размер области памяти задаются путем записи в соответствующие регистры блока регистров режима/состояния 13. Запись параметров транзакции осуществляется за одно или несколько обращений к АНВ через контроллер АНВ (master) 15. Максимально допустимое количество слов в одном обращении задается через соответствующий регистр режима.

5. Блок арбитража обращений 14 выполняет арбитраж обращений к контроллеру АНВ 15 (master) от контроллера транзакций на отправку пакетов СТП 4 и контроллера транзакций на прием пакетов СТП 3. Арбитраж выполняется по схеме с динамическими циклическими приоритетами.

6. Контроллер АНВ 15 (master) преобразует обращения от контроллеров транзакций СТП 3, 4 в транзакции на АНВ, осуществляет контроль их выполнения.

7. Контроллер АНВ 16 (slave) преобразует поступающие к нему транзакции АНВ в обращения на чтение/запись в блок регистров режима/состояния 13.

8. Блок регистров режима/состояний 13 включает в себя массив регистров режима/состояния и контроллеры записи и чтения регистров со стороны АНВ через контроллер АНВ 16 (slave) и со стороны функциональных блоков, входящих в состав контроллера СТП.

Контроллер СТП является конфигурируемым, обеспечивая возможность исключать разные его компоненты.

Контроллер СТП позволяет реализовать сетевой транспортный протокол, обеспечивающий высоконадежную транспортировку передаваемых данных по линиям связи сети SpaceWire.

Контроллер сетевого транспортного протокола (СТП), содержащий контроллер приема пакетов СТП, служащий для приема поступающих от SpaceWire порта пакетов, контроля их корректности, связанный с буфером на отправку пакетов СТП, буфером принятых подтверждений приема, буфером принятых команд сообщений, организованных по принципу «первым ушел» - «первым пришел», где буфер принятых команд сообщений связан с контроллером транзакций на прием пакетов СТП; контроллер передачи пакетов СТП, состоящий из блока арбитража, блока формирования СТП пакета, распределяющего сформированные пакеты в зависимости от типа пакета в блоки буферизации команд, буферизации сообщений и буферизации срочных сообщений, связанные с блоком арбитража, через который пакеты передаются в сеть SpaceWire, и с буфером принятых подтверждений приема; при этом если для пакета требуется отправка подтверждения, то параметры транзакции подтверждения помещаются из контроллера приема пакетов СТП в буфер на отправку пакетов СТП и далее - в блок арбитража; контроллер передачи пакетов СТП связан с контроллером транзакций на отправку пакетов СТП; при этом контроллер транзакций на отправку пакетов СТП и контроллер транзакций на прием пакетов СТП связаны через блок арбитража обращений с контроллером, преобразующим обращения от контроллеров транзакций СТП в транзакции на шину; блок регистров режима/состояний, связанный с контроллером приема пакетов СТП, контроллером передачи пакетов СТП, контроллером транзакций на отправку пакетов СТП, контроллером транзакций на прием пакетов СТП и контроллером, преобразующим поступающие к нему транзакции в обращения на чтение/запись в блок регистров режима/состояния.

Настоящее изобретение относится к области цифровой связи. Технический результат заключается в повышении гибкости и скорости балансирования нагрузки узлов обслуживания.

Система и способ автоматического обнаружения устройства, управления устройством и удаленной помощи // 2691858

Изобретение относится к защите локальной сети клиентских систем (например, устройства Интернета вещей, такие как смартфоны, бытовая техника, носимые устройства и так далее) от угроз компьютерной безопасности.

Передача питания через питаемое устройство // 2691218

Изобретение относится к области электросвязи. Технический результат заключается в способности питаемого устройства избегать возникновения разрушительного сверхтока за счет того, что питаемые устройства активируются одно за другим.

Мультиплексор // 2690785

Заявленное изобретение относится к мультиплексору. Техническим результатом является повышение отказоустойчивости.

Системы и способы для обеспечения архитектуры множественных защищенных линий связи // 2690770

Изобретение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в повышении надежности маршрутизации пакетов.

Способ и устройство для переключения воспроизведений в потоковой передаче по протоколу передачи гипертекста // 2690755

Изобретение относится к средствам переключения воспроизведения в процессе потоковых сессий по протоколу передачи гипертекста (HTTP) медиаконтента в системе связи. Технический результат заключается в обеспечении оптимального качества воспроизведения медиа-сессии без лишней буферизации и простоя.

Способ защиты вычислительных сетей // 2690749

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат - повышение результативности защиты и введение в заблуждение нарушителя относительно структуры вычислительной сети, за счет снижения вероятности обнаружения нарушителем факта использования средств защиты и идентификации их характеристик, достигаемых путем разделения адресного пространства вычислительной сети на области, обеспечивающие реалистичность функционирования защищаемой вычислительной сети, а также путем формирования множества частично случайных значений MAC-адресов, соответствующих ложным узлам вычислительной сети.

Устройство для обработки изображений, способ управления им и носитель данных // 2690205

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат – обеспечение передачи данных изображения с малым числом разделов, вложенных в электронную почту.

Улучшение производительности веб-доступа // 2689439

Изобретение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в повышении скорости сжатия файлов, запрошенных пользователем для веб-доступа.

Способ конфигурирования узлового устройства, сеть и узловое устройство // 2689428

Изобретение относится к устройствам связи в сети связи, а конкретнее к сетям наружного освещения, использующим беспроводную связь. Технический результат – повышение эффективности маршрутизации сообщений в сети.

Устройство для приема информации по двум параллельным каналам связи в системе передачи данных с решающей обратной связью // 2689809

Изобретение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в повышении достоверности приема данных.

Устройство и способ передачи по восходящей линии связи для системы мобильной связи, поддерживающей mimo в восходящей линии связи // 2689180

Изобретение относится к способам управления базовой станцией и абонентской станцией. Технический результат заключается в осуществлении передачи управляющей информации, равномерно распределенной по нескольким уровням передачи.

Устройство для приема информации по трем параллельным каналам связи в системе передачи данных с решающей обратной связью // 2686821

Изобретение относится к технике связи и вычислительной технике. Техническим результатом изобретения является обеспечение текущего контроля качества каналов передачи данных, выбор лучшего из них и минимизация вероятности необнаруженных ошибок в принимаемых данных путем использования трехканальной передачи информации с применением эффективной мажоритарной логики.

Устройство и способ передачи информации обратной связи и устройство и способ приема информации обратной связи // 2683795

Изобретение относится к области связи и характеризует способ передачи информации обратной связи, который содержит этапы, на которых: назначают с помощью eNB один и тот же совместно используемый ресурс восходящего канала для m UE, где m ≥ 2; передают eNB с помощью UE, используя совместно используемый ресурс восходящего канала, причем данные восходящего канала, которые содержат идентификатор UE и/или информацию о состоянии буферов, соответствующие UE; генерируют посредством eNB в соответствии с успешно принятыми восходящими данными, информацию обратной связи, которая содержит идентификатор UE и/или разрешение планирования восходящего канала; и передают посредством eNB информацию обратной связи, используя MAC PDU, или передают информацию подтверждения приема, используя ресурс нисходящего канала, указанный сочетанием согласованного местоположения обратной связи и смещения.

Разбиение периода таймера готовности для глобальной системы мобильной связи с расширенным покрытием (ec-gsm) // 2683627

Изобретение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в уменьшении расхода батареи беспроводного устройства.

Обработка harq-ack для непредусмотренных нисходящих подкадров // 2682915

Изобретение относится к беспроводным сетям, которые основаны на передаче сообщений через ненадежную среду между мобильным устройством и сетью с радиодоступом. В частности описан способ предоставления HARQ отклика в LTE сети для формата 1b PUCCH.

Способ и устройство для установления ассоциации // 2681349

Изобретение относится к способу установления ассоциации для ассоциирования точки доступа (АР) со станцией (STA). Технический результат заключается в обеспечении надежности связи.

Способ автоматического вхождения в связь и выбора оптимального режима работы абонентской и базовой станций передачи данных // 2680825

Изобретение относится к технике связи, в частности, для передачи данных стационарных и подвижных объектов. Техническим результатом изобретения является обеспечение автоматического вхождения в связь и выбора оптимального режима работы абонентской и базовой станций передачи данных с улучшенной эффективностью, с минимизированным вмешательством оператора при организации и мониторинге работы абонентской и базовой станций.

Способ передачи данных в системе беспроводной связи и устройство для его осуществления // 2680193

Изобретение относится к способу многопользовательской передачи по нисходящей линии связи и устройству станции в системе беспроводной локальной сети. Технический результат заключается в повышении пропускной способности по нисходящей линии связи.

Фрагментация данных восходящей линии связи для многопользовательских сетей // 2677976

Изобретение относится к средствам беспроводной связи. Технический результат заключается в уменьшении времени задержки и повышении эффективности беспроводной сети.