RU2216869C1

RU2216869C1 - Device for controlling data transmission over multiple access channel

Info

Publication number: RU2216869C1
Application number: RU2002111314/09A
Authority: RU
Inventors: И.А. Молокович; А.Н. Путилин; Г.В. Шарко
Original assignee: Военный университет связи
Priority date: 2002-04-25
Filing date: 2002-04-25
Publication date: 2003-11-20
Also published as: RU2002111314A

Abstract

FIELD: computer engineering; burst (message) switching centers of communication network. SUBSTANCE: device that depends for its operation on grouping burst stream coming from subscribers and adapting burster capacity considering intensity and character of grouping burst stream from subscribers and burst situation in multiple access channel has adapting unit burster, first item synchronizer, counter, RS flip-flop, second item, comparison-unit random-number sensor, correlator, resolving unit, non-serviced load counter, serviced load counter, first Kalman filter, second Kalman filter, conversion unit, and transmission control unit. EFFECT: enhanced channel capacity. 1 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться в узлах коммутации пакетов (сообщений) сети связи с интеграцией служб, сети передачи данных (сети ПД) автоматизированной системы управления (АСУ) при управлении передачей пакетной информации по широковещательному многоточечному радиоканалу. И, кроме того, предназначено для расширения арсенала данных технических устройств. The invention relates to computer technology and can be used in switching nodes of packets (messages) of a communication network with service integration, data transmission network (PD network) of an automated control system (ACS) when controlling the transmission of packet information over a broadcast multi-point radio channel. And, in addition, it is intended to expand the arsenal of these technical devices.

Известно устройство для управления передачей данных по радиоканалу (А.С. СССР 1162058, кл. Н 04 L 7/00, 1985), содержащее синхронизатор, первый и второй элементы И, элемент задержки, элемент ИЛИ, счетчик, триггер цикла передачи, генератор случайных чисел, блок сравнения, триггер разрешения передачи, формирователь импульсов. A device is known for controlling data transmission over a radio channel (AS USSR 1162058, class N 04 L 7/00, 1985), comprising a synchronizer, first and second AND elements, a delay element, an OR element, a counter, a transmission cycle trigger, a generator random numbers, comparison unit, transmission enable trigger, pulse shaper.

Однако устройство имеет недостаток: относительно малую пропускную способность, что обусловлено отсутствием адаптации схемы устройства к изменению параметров нагрузки. However, the device has a drawback: a relatively low throughput, due to the lack of adaptation of the device circuit to a change in load parameters.

Известно устройство для управления передачей данных по радиоканалу (А.С. СССР 1319298, МПК5 Н 04 L 7/00, 1990), содержащее генератор случайных чисел и синхронизатор, первый, второй, третий и четвертый элементы И, счетчик, блок сравнения, триггер цикла передачи, триггер разрешения передачи, два формирователя импульсов, элемент ИЛИ, два элемента задержки. A device for controlling data transmission over a radio channel (AS USSR 1319298, MPK5 N 04 L 7/00, 1990), comprising a random number generator and a synchronizer, the first, second, third and fourth elements And, counter, comparison unit, trigger transmission cycle, transmission enable trigger, two pulse shapers, OR element, two delay elements.

Наиболее близким по технической сущности и выполняемым функциям к заявляемому является устройство управления передачей данных по радиоканалу (см. патент Р. Ф. 2116004, МПК 5 Н 04 L 7/00, от 20.07.98 г.), содержащее кодер, генератор случайных чисел, синхронизатор, счетчик, первый и второй элементы И, RS-триггер, блок сравнения, блок преобразования, первый и второй дискретные фильтры Калмана, счетчик необслуженной нагрузки и первый счетчик обслуженной нагрузки, решающий блок, коррелятор, блок анализа адреса и категории срочности, причем информационный вход и сигнальный выход кодера являются соответственно информационным входом и сигнальным выходом устройства, выход блока преобразования подключен к сигнальному входу кодера, информационному входу генератора случайных чисел и информационному входу счетчика, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом генератора случайных чисел, управляющий вход которого подключен к выходу первого элемента И и входу "Сброс" (вход R) RS-триггера, вход "Установка" (вход S) которого подключен к выходу блока сравнения, являющемуся управляющим выходом устройства, выход RS-триггера подключен ко второму входу второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом синхронизатора и управляющим входом счетчика, а выход второго элемента И соединен со вторым входом первого элемента И, вход коррелятора является сигнальным входом устройства, а выход коррелятора подключен к входу решающего блока, информационно-адресный выход которого подключен к информационно-адресному входу блока анализа адреса и категории срочности, а первый и второй управляющие выходы решающего блока подключены к входам соответственно счетчика необслуженной нагрузки и первого счетчика обслуженной нагрузки, выходы счетчика необслуженной нагрузки и первого счетчика обслуженной нагрузки подключены ко входам соответственно первого и второго фильтров Калмана, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока преобразования, вход адреса и категории срочности блока анализа адреса и категории срочности является входом адреса и категории срочности устройства, а первый и второй информационные выходы блока анализа адреса и категории срочности являются соответственно первым и вторым информационными выходами устройства. The closest in technical essence and the functions performed to the claimed is a radio data transmission control device (see patent R. F. 2116004, IPC 5 H 04 L 7/00, dated July 20, 1998), containing an encoder, a random number generator , synchronizer, counter, first and second AND elements, RS-trigger, comparison unit, conversion unit, first and second discrete Kalman filters, unmetered load counter and first serviced load counter, decisive unit, correlator, address and urgency category analysis unit, moreover information input and the signal output of the encoder are respectively the information input and signal output of the device, the output of the conversion unit is connected to the signal input of the encoder, the information input of the random number generator and the information input of the counter, the output of which is connected to the first input of the comparison unit, the second input of which is connected to the output of the random number generator whose control input is connected to the output of the first AND element and to the "Reset" input (input R) of the RS-flip-flop, the "Setup" input (input S) of which is connected to the output of the CPA unit of the control output of the device, the output of the RS-trigger is connected to the second input of the second element And, the first input of which is connected to the output of the synchronizer and the control input of the counter, and the output of the second element And is connected to the second input of the first element And, the input of the correlator is the signal input of the device , and the correlator output is connected to the input of the decision block, the information and address output of which is connected to the information and address input of the analysis unit of the address and urgency category, and the first and second control the outputs of the deciding unit are connected to the inputs of the counter of the unattended load and the first counter of the served load, the outputs of the counter of the unattended load and the first counter of the served load are connected to the inputs of the first and second Kalman filters, the outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the conversion unit, the address input and the urgency category of the address analysis unit and the urgency category is the input of the address and the urgency category of the device, and the first and second information s outputs block address category analysis and urgency are respectively first and second data output device.

Данное устройство осуществляет управление передачей данных по радиоканалу с множественным доступом и обеспечивает, в сравнении с рассматриваемыми аналогами, повышение пропускной способности канала связи за счет адаптации к изменению параметров нагрузки. This device manages the transmission of data over a radio channel with multiple access and provides, in comparison with the considered analogues, an increase in the throughput of the communication channel due to adaptation to changing load parameters.

Однако устройство-прототип все же имеет относительно невысокую пропускную способность, это объясняется тем, что оно не обеспечивает группирование потока пакетов от абонентов, адаптацию объема пакетизатора с учетом интенсивности и характера группирования потока пакетов от абонентов и потоковой обстановки в канале множественного доступа. However, the prototype device still has a relatively low bandwidth, this is because it does not provide grouping of the packet stream from subscribers, adaptation of the packetizer volume taking into account the intensity and nature of the grouping of the packet stream from subscribers and the streaming environment in the multiple access channel.

Целью изобретения является разработка устройства управления передачей данных в канале множественного доступа, обеспечивающего более высокую пропускную способность за счет группирования потока пакетов от абонентов, адаптацию объема пакетизатора с учетом интенсивности и характера группирования потока пакетов от абонентов и потоковой обстановки в канале множественного доступа. The aim of the invention is to develop a device for controlling data transmission in a multiple access channel, providing higher throughput by grouping the packet stream from subscribers, adapting the packetizer volume taking into account the intensity and nature of grouping the packet stream from subscribers and the streaming environment in the multiple access channel.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство управления передачей данных по радиоканалу, содержащее синхронизатор, выход которого соединен с первым входом первого элемента И и входом счетчика, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, выход которого соединен с единичным входом RS-триггера, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, первый вход которого является управляющим входом устройства, выход второго элемента И соединен с нулевым входом RS-триггера и управляющим входом датчика случайных чисел, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, коррелятор, вход которого является сигнальным входом устройства, а выход соединен с сигнальным входом решающего блока, первый и второй информационные выходы которого соединены с входами соответственно счетчика необслуженной нагрузки и счетчика обслуженной нагрузки, а выходы счетчиков необслуженной и обслуженной нагрузки соединены с входами соответственно первого и второго фильтров Калмана, выходы первого и второго фильтров Калмана соединены соответственно с первым и вторым входами блока преобразования, дополнительно введены пакетизатор, блок адаптации, блок управления передачей. Причем информационный вход пакетизатора является информационным входом устройства, а выход пакетизатора является информационным выходом устройства. Управляющий вход блока адаптации соединен с управляющим входом пакетизатора и является управляющим входом устройства, а сигнальный вход блока адаптации соединен с выходом блока преобразования и информационным входом блока управления передачей. Управляющий вход блока управления передачей соединен с выходом блока сравнения, а выход блока управления передачей соединен с сигнальным входом пакетизатора. М адресных выходов блока адаптации, где М=1, 2,..., соединены с соответствующими М адресными входами пакетизатора. This goal is achieved by the fact that in the known device for transmitting data via a radio channel containing a synchronizer, the output of which is connected to the first input of the first element And and the input of the counter, the output of which is connected to the first input of the comparison unit, the output of which is connected to a single input of the RS-trigger the output of which is connected to the second input of the first element And, the output of which is connected to the second input of the second element And, the first input of which is the control input of the device, the output of the second element And is connected to well RS-flip-flop input and a random-number sensor control input, the output of which is connected to the second input of the comparison unit, the correlator, whose input is the signal input of the device, and the output is connected to the signal input of the decision unit, the first and second information outputs of which are connected to the inputs of the counter, respectively non-served load and served-load counter, and the outputs of the un-served and served-load counters are connected to the inputs of the first and second Kalman filters, respectively, the outputs of the first and orogo Kalman filters connected respectively to the first and second inputs of the transformation unit further introduced paketizator adaptation unit, transmission control unit. Moreover, the information input of the packetizer is the information input of the device, and the output of the packetizer is the information output of the device. The control input of the adaptation unit is connected to the control input of the packetizer and is the control input of the device, and the signal input of the adaptation unit is connected to the output of the conversion unit and the information input of the transmission control unit. The control input of the transmission control unit is connected to the output of the comparison unit, and the output of the transmission control unit is connected to the signal input of the packetizer. M address outputs of the adaptation block, where M = 1, 2, ..., are connected to the corresponding M address inputs of the packetizer.

Благодаря новой совокупности существенных признаков за счет введения пакетизатора, блока адаптации и блока управления передачей и соответствующих новых связей возможно динамически оценивать параметры нагрузки от абонентов и в канале множественного доступа, а по результатом оценки адаптировать объем пакетизатора устройства, чем обеспечивается повышение пропускной способности канала множественного доступа. Owing to a new set of essential features, due to the introduction of a packetizer, an adaptation unit and a transmission control unit and corresponding new connections, it is possible to dynamically evaluate the load parameters from subscribers and in the multiple access channel, and to adapt the volume of the device packetizer based on the evaluation result, thereby increasing the throughput of the multiple access channel .

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного устройства условию патентоспособности "новизна". The analysis of the prior art made it possible to establish that analogues that are characterized by a combination of features identical to all the features of the claimed technical solution are absent, which indicates the compliance of the claimed device with the patentability condition of "novelty".

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного объекта, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень". Search results for known solutions in this and related fields of technology in order to identify features that match the distinctive features of the claimed object from the prototype showed that they do not follow explicitly from the prior art. The prior art also did not reveal the popularity of the impact provided by the essential features of the claimed invention transformations to achieve the specified technical result. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".

Заявленное устройство поясняется чертежами:
фиг. 1 - функциональная схема устройства управления передачей данных в канале множественного доступа;
фиг.2 - схема пакетизатора;
фиг.3 - схема блока адаптации;
фиг.4 - схема датчика случайных чисел;
фиг.5 - схема решающего блока;
фиг.6 - схема блока преобразования;
фиг.7 - схема блока управления передачей;
фиг.8 - схема таймера.The claimed device is illustrated by drawings:
FIG. 1 is a functional diagram of a data transmission control device in a multiple access channel;
figure 2 - diagram of the packetizer;
figure 3 - block diagram of the adaptation;
4 is a diagram of a random number sensor;
5 is a diagram of a crucial unit;
6 is a diagram of a conversion unit;
7 is a diagram of a transmission control unit;
8 is a timer diagram.

Заявляемое устройство управления передачей данных в канале множественного доступа, показанное на фиг.1, состоит из: пакетизатора 1, блока адаптации 2, синхронизатора 3, первого элемента И 4, счетчика 5, RS-триггера 6, второго элемента И 7, датчика случайных чисел 8, блока сравнения 9, коррелятора 10, решающего блока 11, счетчика необслуженной нагрузки 12, счетчика обслуженной нагрузки 13, первого фильтра Калмана 14, второго фильтра Калмана 15, блока преобразования 16, блока управления передачей 17. Причем, информационный вход пакетизатора 1 является информационным входом устройства, а выход пакетизатора является информационным выходом устройства. Управляющий вход блока адаптации 2 соединен с управляющим входом пакетизатора 1 и является управляющим входом устройства. Сигнальный вход блока адаптации 2 соединен с выходом блока преобразования 16 и информационным входом блока управления передачей 17, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения 9 и единичным входом RS-триггера 6. Выход блока управления передачей 17 соединен с сигнальным входом пакетизатора 1. М адресных выходов блока адаптации, где М=1, 2,..., соединены с соответствующими М адресными входами пакетизатора. Выход синхронизатора 3 соединен с первым входом первого элемента И 4 и входом счетчика 5, а выход счетчика 5 соединен с первым входом блока сравнения 9. Выход RS-триггера 6 соединен с вторым входом первого элемента И 4, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И 7, первый вход которого является управляющим входом устройства. Выход второго элемента И 7 соединен с нулевым входом RS-триггера 6 и управляющим входом датчика случайных чисел 8, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения 9. Вход коррелятора 10 является сигнальным входом устройства, а выход соединен с сигнальным входом решающего блока 11. Первый и второй информационные выходы решающего блока 11 соединены с входами соответственно счетчика необслуженной нагрузки 12 и счетчика обслуженной нагрузки 13, а выходы счетчиков необслуженной нагрузки 12 и обслуженной нагрузки 13 соединены с входами соответственно первого фильтра Калмана 14 и второго фильтра Калмана 15. Выходы первого фильтра Калмана 14 и второго фильтра Калмана 15 соединены соответственно с первым и вторым входами блока преобразования 16. The inventive data transfer control device in a multiple access channel, shown in Fig. 1, consists of: a packetizer 1, an adaptation unit 2, a synchronizer 3, a first element And 4, a counter 5, an RS trigger 6, a second element And 7, a random number sensor 8, a comparison unit 9, a correlator 10, a decisive unit 11, a service load counter 12, a service load counter 13, a first Kalman filter 14, a second Kalman filter 15, a conversion unit 16, a transmission control unit 17. Moreover, the information input of the packetizer 1 is information the input of the device, and the output of the packetizer is the information output of the device. The control input of the adaptation unit 2 is connected to the control input of the packetizer 1 and is the control input of the device. The signal input of the adaptation unit 2 is connected to the output of the conversion unit 16 and the information input of the transmission control unit 17, the control input of which is connected to the output of the comparison unit 9 and the single input of the RS trigger 6. The output of the transmission control unit 17 is connected to the signal input of the packetizer 1. M address the outputs of the adaptation block, where M = 1, 2, ..., are connected to the corresponding M address inputs of the packetizer. The output of the synchronizer 3 is connected to the first input of the first element And 4 and the input of the counter 5, and the output of the counter 5 is connected to the first input of the comparison unit 9. The output of the RS-trigger 6 is connected to the second input of the first element And 4, the output of which is connected to the second input of the second element And 7, the first input of which is the control input of the device. The output of the second element And 7 is connected to the zero input of the RS-trigger 6 and the control input of the random number sensor 8, the output of which is connected to the second input of the comparison unit 9. The input of the correlator 10 is the signal input of the device, and the output is connected to the signal input of the decision block 11. The first and the second information outputs of the deciding unit 11 are connected to the inputs of the counter of the unattended load 12 and the counter of the served load 13, and the outputs of the counters of the unattended load 12 and the served load 13 are connected to the inputs respectively tween the first Kalman filter 14 and the second Kalman filter 15. The outputs of the first filter 14 and a second Kalman Kalman filter 15 are respectively connected to first and second inputs of the transformation unit 16.

Входящие в общую структурную схему элементы имеют следующее назначение. The elements included in the general structural diagram have the following purpose.

Пакетизатор 1 предназначен для накопления определенного числа пакетов от абонента данного устройства и передачи их в едином пакете. Может быть реализован по схеме, показанной на фиг.2. Он состоит из оперативных запоминающих устройств (ОЗУ) l.l₁, 1.2₁,..., l.M-l₁, 1.M₁, элементов И l.1₂, 1.2₂,..., l. M-1₂, l. M₂, элементов НЕ-И 1.1₃, 1.2₃,..., 1.М-1₃, элементов ИЛИ 1.1₄, 1.2₄, ..., l.M-1₄, l.M+1. Причем, первый вход элемента И 1.1₂ является информационным входом блока, а выходы элементов И 1.1₂, 1.2₂,..., l.M-1₂, 1.М₂ соединены соответственно с информационными входами D ОЗУ l.l₁, 1.2₁,..., 1. М-1₁, l.M₁. Выходы ОЗУ l.l₁, 1.2₁,..., l.M-l₁ соединены соответственно с первыми входами элементов НЕ-И 1.1₃, 1.2₃,..., 1.М-1₃ и первыми входами элементов И 1.2₂,..., l.M-l₂, l.M₂. Входы записи WE ОЗУ l.l₁, 1.2₁,..., l.M-l₁, 1. М₁ являются управляющим входом блока, а входы считывания RE ОЗУ l.l₁, 1.2₁, . . ., l.M-l₁, 1.М₁ соединены с сигнальным входом блока. М входов элемента ИЛИ 1.1₄ соединены соответственно с М адресными входами блока, а выход соединен со вторым входом элемента И l.l₂. M-1 входов элемента ИЛИ 1.2₄ соединены соответственно с M-1 адресными входами блока, а выход соединен с вторым входом элемента И 1.2₂. Первый и второй входы элемента ИЛИ 1.М-1₄ соединены соответственно с M-1 и М адресными входами блока, а выход соединен с вторым входом элемента И l.M-l₂. Второй вход элемента И l.M₂ соединен с М-м адресным входом блока, а инверсные входы элементов НЕ-И 1.1₃, 1.2₃,..., 1. М-1₃ соединены соответственно с 2, 3,..., М адресными входами блока. Выходы элементов НЕ-И 1.1₃, 1.2₃, . . ., 1.М-1₃ и выход ОЗУ 1.М₁ соединены соответственно с входами М-входового элемента ИЛИ 1.М+1, а его выход является информационным выходом блока.Packetizer 1 is designed to accumulate a certain number of packets from the subscriber of this device and transfer them in a single package. Can be implemented according to the scheme shown in figure 2. It consists of random access memory (RAM) ll ₁ , 1.2 ₁ , ..., lM-l ₁ , 1.M ₁ , elements And l.1 ₂ , 1.2 ₂ , ..., l. M-1 ₂ , l. M ₂ , elements NOT-1.1 ₃ , 1.2 ₃ , ..., 1. М-1 ₃ , elements OR 1.1 ₄ , 1.2 ₄ , ..., lM-1 ₄ , l.M + 1. Moreover, the first input of the And 1.1 ₂ element is the information input of the block, and the outputs of the And 1.1 ₂ , 1.2 ₂ , ..., lM-1 ₂ , 1. M ₂ elements are connected respectively to the information inputs D of the RAM ll ₁ , 1.2 ₁ ,. .., 1. M-1 ₁ , lM ₁ . The outputs of RAM ll ₁ , 1.2 ₁ , ..., lM-l _{1 are} connected respectively to the first inputs of the elements NAND 1.1 ₃ , 1.2 ₃ , ..., 1. М-1 ₃ and the first inputs of the elements AND 1.2 ₂ ,. .., lM-l ₂ , lM ₂ . The entries of the write WE RAM ll ₁ , 1.2 ₁ , ..., lM-l ₁ , 1. M ₁ are the control input of the block, and the read inputs RE RE RAM ll ₁ , 1.2 ₁ ,. . ., lM-l ₁ , 1.M _{1 are} connected to the signal input of the unit. The M inputs of the OR element 1.1 _{4 are} connected respectively to the M address inputs of the block, and the output is connected to the second input of the AND element ll ₂ . M-1 inputs of the element OR 1.2 _{4 are} connected respectively with M-1 address inputs of the block, and the output is connected to the second input of the element AND 1.2 ₂ . The first and second inputs of the OR element 1.M-1 _{4 are} connected respectively to the M-1 and M address inputs of the block, and the output is connected to the second input of the AND element lM-l ₂ . The second input of the AND element lM _{2 is} connected to the М-th address input of the block, and the inverse inputs of the NAND elements 1.1 ₃ , 1.2 ₃ , ..., 1. М-1 _{3 are} connected respectively to 2, 3, ..., М address inputs of the block. The outputs of the elements NAND 1.1 ₃ , 1.2 ₃ ,. . ., 1.M-1 ₃ and RAM output 1.M _{1 are} connected respectively to the inputs of the M-input element OR 1.M + 1, and its output is the information output of the block.

Блок адаптации 2 предназначен для управления пакетизатором 1 в зависимости от соотношения интенсивности поступления пакетов от абонента данного устройства и суммарной интенсивности поступления пакетов от всех устройств в канал множественного доступа. Может быть реализован по схеме, показанной на фиг. 3. Он состоит из двоичного счетчика 2.1, сумматора "по модулю два" 2.2, N-элементов И 2.3₁ - 2.3_N, N-RS-триггеров 2.4₁-2.4_N, где N - разрядность кодовых комбинаций (например, N= 8), оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 2.5, демультиплексора 2.6, таймера 2.7, первого элемента задержки 2.8, второго элемента задержки 2.9. Причем, счетный вход двоичного счетчика 2.1 является управляющим входом устройства, а выход соединен с информационным входом сумматора "по модулю два" 2.2. Выходы сумматора "по модулю два" 2.2 соединены соответственно с первыми входами N элементов И 2.3₁-2.3_N, выходы которых соединены соответственно с единичными входами N RS-триггеров 2.4₁-2.4_N. Выходы N RS-триггеров 2.4₁-2.4_N соединены соответственно с входами оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 2.5, выход которого соединен с входом демультиплексора 2.6. М выходов демультиплексора 2.6 образуют адресную шину выхода к пакетизатору 1, где М - максимальное количество функциональных ОЗУ, включаемых в пакетизаторе 1 (например, М=2...40). Сигнальный вход сумматора "по модулю два" является сигнальным входом блока. Выход таймера 2.7 соединен с входом первого элемента задержки 2.8 и с нулевыми входами N RS-триггеров 2.4₁-2.4_N. Выход первого элемента задержки 2.8 соединен с входом записи ОЗУ 2.5 и с входом второго элемента задержки 2.9, а также и с вторыми входами N элементов И 2.3₁-2.3_N. Выход второго элемента задержки 2.9 соединен с входом установки R двоичного счетчика 2.1.The adaptation unit 2 is designed to control the packetizer 1 depending on the ratio of the intensity of packet arrival from the subscriber of this device and the total intensity of packet arrival from all devices to the multiple access channel. Can be implemented according to the circuit shown in FIG. 3. It consists of a binary counter 2.1, an adder "modulo two" 2.2, N-elements AND 2.3 ₁ - 2.3 _N , N-RS-flip-flops 2.4 ₁ -2.4 _N , where N is the bit depth of code combinations (for example, N = 8 ), random access memory (RAM) 2.5, demultiplexer 2.6, timer 2.7, the first delay element 2.8, the second delay element 2.9. Moreover, the counting input of the binary counter 2.1 is the control input of the device, and the output is connected to the information input of the adder "modulo two" 2.2. The outputs of the adder "modulo two" 2.2 are connected respectively to the first inputs of N elements AND 2.3 ₁ -2.3 _N , the outputs of which are connected respectively to the unit inputs of N RS-flip-flops 2.4 ₁ -2.4 _N. The outputs of N RS-flip-flops 2.4 ₁ -2.4 _{N are} connected respectively to the inputs of random access memory (RAM) 2.5, the output of which is connected to the input of the demultiplexer 2.6. M outputs of the demultiplexer 2.6 form the address bus of the output to the packetizer 1, where M is the maximum number of functional RAM included in the packetizer 1 (for example, M = 2 ... 40). The signal input of the modulo two adder is the signal input of the unit. The output of timer 2.7 is connected to the input of the first delay element 2.8 and to the zero inputs of N RS-flip-flops 2.4 ₁ -2.4 _N. The output of the first delay element 2.8 is connected to the input of the RAM 2.5 and to the input of the second delay element 2.9, as well as to the second inputs of the N elements AND 2.3 ₁ -2.3 _N. The output of the second delay element 2.9 is connected to the installation input R of the binary counter 2.1.

Синхронизатор 3 предназначен для формирования синхроимпульсов и представляет собой генератор тактовых импульсов. Схема его известна и описана, например, в книге: Микросхемы и их применение: Справ. пособие. / 1984, - с. 213, рис. 7.6. Может быть реализован на интегральных микросхемах (ИМС) серий 511, 176. Synchronizer 3 is designed for the formation of clock pulses and is a clock generator. Its scheme is known and described, for example, in the book: Microcircuits and their application: Ref. allowance. / 1984, - p. 213, fig. 7.6. It can be implemented on integrated circuits (ICs) of the 511, 176 series.

Счетчик 5 предназначен для отсчета количества синхроимпульсов, счетчик 2.1, входящий в блок адаптации 2, предназначен для отсчета количества бит, счетчик 2.7.2, входящий в таймер 2.7, предназначен для отсчета количества тактовых импульсов за интервал анализа. Могут быть реализованы по схеме, описанной - Основы импульсной и цифровой техники. / Под общей ред. А.М. Сидорова, -СПВВИУС, 1995, рис.5.38, с.169-172. Counter 5 is used to count the number of clock pulses, counter 2.1, which is included in adaptation block 2, is used to count the number of bits, counter 2.7.2, included in timer 2.7, is used to count the number of clock pulses for the analysis interval. They can be implemented according to the scheme described - Fundamentals of pulse and digital technology. / Under the general ed. A.M. Sidorova, - SPVVIUS, 1995, fig. 5.38, p. 169-172.

Датчик случайных чисел 8 (17.1) предназначен для выдачи случайной кодовой комбинации по управляющему сигналу. Может быть реализован по схеме, показанной на фиг.4. Он состоит из р-D-триггеров 8.1₁- 8.1_р (17.1.1₁-17.1.1_р) и р-генераторов шума 8.2₁-8.2_р (17.1.2₁-17.1.2_р), где р - разрядность случайных кодовых комбинаций (например, р=8). Тактовые входы С всех D-триггеров соединены между собой и являются управляющим входом датчика случайных чисел. Информационные входы D D-тригтеров соединены с выходами соответствующих р генераторов шума 8.2₁-8.2_р (17.1.2₁-17.1.2_р). Выходы D-триггеров 8.1₁-8.1_р (17.1.1₁-17.1.1_р) образуют шину выхода датчика случайных чисел.The random number sensor 8 (17.1) is designed to issue a random code combination from a control signal. Can be implemented according to the scheme shown in figure 4. It consists of p-D-triggers 8.1 ₁ - 8.1 _p (17.1.1 ₁ -17.1.1 _p ) and p-noise generators 8.2 ₁ -8.2 _p (17.1.2 ₁ -17.1.2 _p ), where p is the bit depth random code combinations (e.g. p = 8). Clock Inputs From all D-flip-flops are interconnected and are the control input of the random number sensor. The information inputs D of D-flip-flops are connected to the outputs of the corresponding p noise generators 8.2 ₁ -8.2 _p (17.1.2 ₁ -17.1.2 _p ). The outputs of the D-flip-flops 8.1 ₁ -8.1 _p (17.1.1 ₁ -17.1.1 _p ) form the output bus of the random number sensor.

Блок сравнения 9 (17.2) предназначен для сравнения кодовых комбинаций. Схема его известна и описана, например, в книге: Лебедев И.О., Сидоров А.М. Импульсные цифровые устройства. - Л.: ВАС, 1980, - с.51-53, рис.2.33, 2.34. Может быть реализован на ИМС серий 133, 564. Comparison block 9 (17.2) is intended for comparison of code combinations. His scheme is known and described, for example, in the book: Lebedev I.O., Sidorov A.M. Pulse digital devices. - L .: YOU, 1980, - p. 51-53, Fig. 2.33, 2.34. It can be implemented on the IC series 133, 564.

Коррелятор 10 предназначен для согласованного приема широкополосных сигналов пользователей. Он представляет собой квазикогерентный приемник с поиском и синхронизацией по времени и по частоте. Схема его известна и описана, например, в книге: Варакин Л. Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. -М. : Радио и связь, 1985, - с.315-323. Может быть реализован на ИМС серий 176, 155. The correlator 10 is designed for consistent reception of broadband signals from users. It is a quasi-coherent receiver with search and synchronization in time and frequency. Its circuit is known and described, for example, in the book: L. Varakin, Communication Systems with Noise-Like Signals. -M. : Radio and communication, 1985, p. 315-323. It can be implemented on the IC series 176, 155.

Решающий блок 11 предназначен для определения факта успешной передачи в канале или оценки кратности конфликта в противном случае. Одним из вариантов реализации решающего блока 11 может быть схема, показанная на фиг.5, при этом он состоит из n компараторов 11.1₁-11.1_n, инвертора 11.2, первого и второго формирователей импульсов 11.3, 11.4 соответственно, RS-триггера 11.6, элемента НЕ-И 11.8, (n-1)-входового элемента ИЛИ 11.5, где n определяется максимальным количеством конфликтующих корреспондентов (например, n= 32), преобразователя параллельного кода в последовательный 11.7. Причем объединенные входы n компараторов 11.1₁-11.1_n являются сигнальным входом решающего блока 11, выход первого компаратора 11.1₁ соединен с входом первого формирователя импульсов 11.3 и входом инвертора 11.2. Выход инвертора 11.2 соединен с входом второго формирователя импульсов 11.4, выход которого соединен с нулевым входом RS-тригтера 11.6. Выход первого формирователя импульсов 11.3 соединен с единичным входом RS-триггера 11.6, выход которого соединен с первым входом элемента И 11.8. Выход элемента И 11.8 является первым информационным выходом решающего блока 11. Выходы n-1 компараторов 11.1₂-1l. l_n соединены с n-1 входами элемента ИЛИ 11.5 и n-1 входами преобразователя кодов 11.7 соответственно, выход преобразователя кодов 11.7 является вторым информационным выходом решающего блока 11, выход элемента ИЛИ 11.5 соединен с вторым инверсным входом элемента И 11.8.The decision block 11 is designed to determine the fact of a successful transmission in the channel or to evaluate the multiplicity of the conflict otherwise. One of the options for implementing the decision block 11 may be the circuit shown in Fig. 5, while it consists of n comparators 11.1 ₁ -11.1 _n , an inverter 11.2, the first and second pulse shapers 11.3, 11.4, respectively, an RS-trigger 11.6, an element NOT -And 11.8, the (n-1) -input element OR 11.5, where n is determined by the maximum number of conflicting correspondents (for example, n = 32), the parallel-to-serial converter 11.7. Moreover, the combined inputs of n comparators 11.1 ₁ -11.1 _n are the signal input of the deciding unit 11, the output of the first comparator 11.1 _{1 is} connected to the input of the first pulse shaper 11.3 and the input of the inverter 11.2. The output of the inverter 11.2 is connected to the input of the second pulse shaper 11.4, the output of which is connected to the zero input of the RS-flip-flop 11.6. The output of the first pulse shaper 11.3 is connected to a single input of the RS-trigger 11.6, the output of which is connected to the first input of the element And 11.8. The output of the element And 11.8 is the first information output of the decision block 11. The outputs of n-1 comparators 11.1 ₂ -1l. l _{n are} connected to n-1 inputs of the OR element 11.5 and n-1 inputs of the code converter 11.7, respectively, the output of the code converter 11.7 is the second information output of the decision block 11, the output of the OR element 11.5 is connected to the second inverse input of the AND element 11.8.

Счетчики необслуженной нагрузки 12 и обслуженной нагрузки 13 предназначены для подсчета числа соответственно конфликтов и успешных передач. Идентичны, их схемы известны и описаны, например, в книге: Микросхемы и их применение: Справ. пособие. / В.А.Батушев, В.Н.Вениаминов, В.Г.Ковалев и др. - М.: Радио и связь, 1984, - с.139, рис. 4.38. Могут быть реализованы на ИМС серий 133, 564. The counters of unattended load 12 and served load 13 are designed to count the number of conflicts and successful transmissions, respectively. They are identical, their circuits are known and described, for example, in the book: Microcircuits and their application: Ref. allowance. / V.A. Batushev, V.N. Veniaminov, V.G. Kovalev and others - M .: Radio and communications, 1984, - p. 139, Fig. 4.38. They can be implemented on the IC series 133, 564.

Дискретные фильтры Калмана 14 и 15 предназначены для рекурсивного оценивания случайного процесса обслуживания заявок в устройстве, позволяющего получать несмещенные оценки с минимальными дисперсиями ошибок оценивания. Дискретные фильтры Калмана 14 и 15 представляют собой устройства рекурсивного оценивания нестационарного состояния системы, обеспечивающие оптимальность оценок в смысле минимума среднеквадратической ошибки. Схемы их известны и описаны, например, в книге: Теория оценивания и ее применение в связи и управлении / Э.Сейдж, Дж.Мелс. -М.: Связь, 1976, -с.252-264. Могут быть реализованы на ИМС серий 176. Discrete Kalman filters 14 and 15 are intended for the recursive estimation of a random process of servicing applications in the device, which allows obtaining unbiased estimates with minimal variances of estimation errors. Discrete Kalman filters 14 and 15 are devices for the recursive estimation of the unsteady state of a system, which ensure optimal estimates in the sense of a minimum standard error. Their schemes are known and described, for example, in the book: Theory of assessment and its application in communication and management / E. Sage, J. Mels. -M .: Communication, 1976, p. 252-264. Can be implemented on the IC series 176.

Блок преобразования кодовых комбинаций 16 предназначен для выработки решения по оптимальной вероятности выхода на передачу на основе анализа соотношения интенсивностей обслуженного и необслуженного потоков пакетов в канале множественного доступа. Блок преобразования кодовых комбинаций 16 может быть реализован, например, по схеме, показанной на фиг.6, которая включает в себя сумматор 16.1 и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 16.2, причем входы сумматора 16.1 являются входами блока. Выходы сумматора 16.1 являются входами ПЗУ 16.2. Выходы ПЗУ 16.2 являются выходами блока. The code combination transforming unit 16 is designed to develop a decision on the optimal probability of transmitting on the basis of an analysis of the ratio of intensities of served and non-served packet streams in a multiple access channel. The code combination conversion unit 16 may be implemented, for example, according to the circuit shown in FIG. 6, which includes an adder 16.1 and a read-only memory (ROM) 16.2, the inputs of the adder 16.1 being the inputs of the block. The outputs of the adder 16.1 are the inputs of the ROM 16.2. The outputs of the ROM 16.2 are the outputs of the block.

Блок управления передачей 17 предназначен для выдачи сигнала считывания на пакетизатор 1 с выбранной вероятностью. Может быть реализован по схеме, показанной на фиг. 7, при этом он состоит из датчика случайных чисел 17.1, блока сравнения 17.2 и элемента ИЛИ 17.3. Управляющий вход датчика случайных чисел 17.1 является управляющим входом блока, а выход соединен с входом А блока сравнения 17.2. Вход В блока сравнения 17.2 является информационным входом блока. Первый и второй выходы блока сравнения 17.2 соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ 17.3, выход которого является выходом блока. The transmission control unit 17 is designed to issue a read signal to the packetizer 1 with a selected probability. Can be implemented according to the circuit shown in FIG. 7, while it consists of a random number sensor 17.1, a comparison unit 17.2 and an OR element 17.3. The control input of the random number sensor 17.1 is the control input of the block, and the output is connected to the input A of the comparison block 17.2. The input B of the comparison block 17.2 is the information input of the block. The first and second outputs of the comparison unit 17.2 are connected respectively to the first and second inputs of the OR element 17.3, the output of which is the output of the block.

Сумматор "по модулю два" 2.2, входящий в блок адаптации 2, предназначен для выработки кодовой комбинации, характеризующей соотношение интенсивностей поступления пакетов от абонента данного устройства и суммарной интенсивности поступления пакетов от всех устройств в канал множественного доступа. Может быть реализован по схеме, описанной: Шило В.Л. Популярные микросхемы ТТЛ. -М.: "Аргус", 1993, с.19-20, на ИМС серий 155, 555. The adder "modulo two" 2.2, included in the adaptation unit 2, is designed to generate a code combination that characterizes the ratio of packet arrival rates from the subscriber of this device and the total packet arrival rate from all devices to the multiple access channel. It can be implemented according to the scheme described: Shilo V.L. Popular chip TTL. -M .: "Argus", 1993, p.19-20, on the IMS series 155, 555.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 2.5, входящее в блок адаптации 2, предназначено для записи и считывания кодовой комбинации, характеризующей соотношение интенсивностей поступления пакетов от абонента данного устройства и суммарной интенсивности поступления пакетов от всех устройств в канал множественного доступа, за определенный временной интервал, и ОЗУ l.l₁, 1.2₁, . . . . l.M-1, 1.M, входящие в пакетизатор, предназначены для записи и считывания пакетов от абонента данного устройства. Могут быть реализованы по схеме, описанной: Шило В.Л. Популярные микросхемы ТТЛ. - М.: "Аргус", 1993, с.53-54, на ИМС серий 155, 531.Random access memory (RAM) 2.5, included in the adaptation unit 2, is designed to write and read a code combination that characterizes the ratio of packet arrival rates from the subscriber of this device and the total packet arrival rate from all devices to the multiple access channel, for a certain time interval, and RAM ll ₁ , 1.2 ₁ ,. . . . lM-1, 1.M, included in the packetizer, are designed to write and read packets from the subscriber of this device. They can be implemented according to the scheme described: Shilo V.L. Popular chip TTL. - M .: "Argus", 1993, p. 53-54, on the IMS series 155, 531.

Демультиплексор 2.6, входящий в блок адаптации 2, предназначен для формирования сигнала логической единицы на одном из выходов в соответствии с кодовой комбинацией на входе. Может быть реализован по схеме, описанной - Цифровые интегральные микросхемы: Справочник. / П.П.Мальцев, Н.С.Долидзе, М. И.Критенко и др. - М.: Радио и связь, 1994, с.32, на ИМС серий 555. Demultiplexer 2.6, included in the adaptation unit 2, is designed to generate a signal of a logical unit at one of the outputs in accordance with the code combination at the input. It can be implemented according to the scheme described - Digital Integrated Circuits: Reference. / P.P. Maltsev, N.S. Dolidze, M.I.Kritenko and others - M .: Radio and communications, 1994, p. 32, on the IMS series 555.

Таймер 2.7, входящий в состав блока адаптации 2, предназначен для отсчета длительности интервала анализа. Может быть реализован по схеме, описанной на фиг.8. При этом он состоит из генератора тактовых импульсов 2.7.1, счетчика 2.7.2 и элемента И 2.7.3. Выход генератора тактовых импульсов соединен со счетным входом двоичного счетчика 2.7.2, N выходов которого соединены соответственно с N входами элемента И 2.7.3. Выход элемента И 2.7.3 соединен с входом установки счетчика 2.7.2 и является выходом таймера 2.7. The timer 2.7, which is part of the adaptation unit 2, is designed to count the duration of the analysis interval. It can be implemented according to the scheme described in Fig. 8. Moreover, it consists of a clock generator 2.7.1, a counter 2.7.2 and an element And 2.7.3. The output of the clock generator is connected to the counting input of the binary counter 2.7.2, N outputs of which are connected respectively to the N inputs of the AND 2.7.3 element. The output of the AND 2.7.3 element is connected to the input of the counter installation 2.7.2 and is the output of the timer 2.7.

Элементы задержки 2.8 и 2.9, входящие в блок адаптации 2, предназначены для задержки сигнала. Могут быть реализованы на базе регистра сдвига, известны и описаны - Цифровые интегральные микросхемы: Справочник. /П.П. Мальцев и др., - М.: Радио и связь, 1994, с.52. The delay elements 2.8 and 2.9 included in the adaptation unit 2 are designed to delay the signal. Can be implemented on the basis of the shift register, known and described - Digital Integrated Circuits: Reference. / P.P. Maltsev et al., M.: Radio and Communications, 1994, p. 52.

Генераторы шума 8.2₁-8.2_р (17.1.2₁-17.1.2_р), входящие в датчик случайных чисел 8 (17.1), предназначены для формирования случайно изменяющихся во времени выходных напряжений. Схемы генераторов шума известны и описаны в книге - Элементы радиоэлектронных устройств. / Б.И. Коротков, - М.: Радио и связь, 1988, рис.7.24, с.107.Noise generators 8.2 ₁ -8.2 _r (17.1.2 ₁ -17.1.2 _r ) included in the random number sensor 8 (17.1) are designed to generate output voltages randomly changing over time. The schemes of noise generators are known and described in the book - Elements of electronic devices. / B.I. Korotkov, - M .: Radio and communications, 1988, fig. 7.24, p. 107.

Компараторы 11.1₁-11.1_n, входящие в решающий блок 11, предназначены для выработки управляющего сигнала логического уровня. Принципы построения и схема их реализации известны и описаны, например, в книге: Микросхемы и их применение: Справочное пособие / В.А.Батушев, В.Н.Мирошниченко, - М.: Радио и связь, 1983, - рис.2.33(6), с.82.Comparators 11.1 ₁ -11.1 _n included in the decision block 11 are designed to generate a control signal of a logical level. The principles of construction and the scheme of their implementation are known and described, for example, in the book: Microcircuits and their application: Reference manual / V.A. Batushev, V.N. Miroshnichenko, - M .: Radio and communications, 1983, - Fig. 2.33 ( 6), p. 82.

Формирователи импульсов 11.3 и 11.4, входящие в решающий блок 11, предназначены для формирования из логического уровня короткого импульса, идентичны, известны и описаны, например, в книге: Мальцева Л.А. и др. Основы цифровой техники. - М.: Радио и связь, 1986, - рис.21, с.30. The pulse shapers 11.3 and 11.4 included in the decision block 11 are designed to form a short pulse from the logical level, they are identical, known and described, for example, in the book: L. Maltseva and other Fundamentals of digital technology. - M .: Radio and communications, 1986, - fig. 21, p.30.

Преобразователь кодов 11.7, входящий в решающий блок 11, предназначен для преобразования параллельного кода кодовой комбинации в последовательный код. Может быть реализован по схеме, описанной в работе "Полупроводниковые цифровые микросхемы. Справочник", В.Л. Шило, Челябинск: Металлургия, 1989, рис. 2.52 а, с.246-250. The code converter 11.7, included in the deciding unit 11, is designed to convert a parallel code combination code into a serial code. It can be implemented according to the scheme described in the work "Semiconductor digital microcircuits. Reference", V.L. Shilo, Chelyabinsk: Metallurgy, 1989, Fig. 2.52 a, p. 246-250.

Сумматор 16.1 предназначен для суммирования кодовых комбинаций, поступающих от фильтров Калмана 14 и 15, и выдачи результата сложения на входы постоянного запоминающего устройства 16.2. Схема его известна и описана, например, в книге: Основы импульсной и цифровой техники / Под общей ред. А. М. Сидорова. - СПб.: СПВВИУС: 1995, -рис.5.5, с.137-139. The adder 16.1 is designed to summarize the code combinations received from the Kalman filters 14 and 15, and output the result of the addition to the inputs of the read-only memory 16.2. Its circuit is known and described, for example, in the book: Fundamentals of pulsed and digital technology / Ed. A. M. Sidorova. - SPb .: SPVVIUS: 1995, -.5.5, p.137-139.

Постоянное запоминающее устройство 16.2 предназначено для выдачи варианта кодовой комбинации, соответствующей оптимальной вероятности выхода на передачу по кодовой комбинации - адресу, поступающей от сумматора 16.1. Схема его известна и описана, например, в книге: Основы импульсной и цифровой техники / Под общей ред. А.М. Сидорова. - СПб.: СПВВИУС, 1995, -рис. 6.10, с.197-199. Permanent storage device 16.2 is designed to issue a variant of the code combination corresponding to the optimal probability of transmission by code combination - the address coming from the adder 16.1. Its circuit is known and described, for example, in the book: Fundamentals of pulsed and digital technology / Ed. A.M. Sidorova. - SPb .: SPVVIUS, 1995, -ris. 6.10, p.197-199.

Генератор тактовых импульсов 2.7.1, входящий в блок таймера 2.7, предназначен для формирования тактовых импульсов. Схема его известна и описана, например, в книге: Микросхемы и их применение: Справ. пособие. / 1984, - с. 213, рис.7.6. Может быть реализован на интегральных микросхемах (ИМС) серий 511, 176. The clock generator 2.7.1, included in the timer block 2.7, is designed to generate clock pulses. Its scheme is known and described, for example, in the book: Microcircuits and their application: Ref. allowance. / 1984, - p. 213, Fig.7.6. It can be implemented on integrated circuits (ICs) of the 511, 176 series.

Логические элементы И, входящие в блоки описываемого устройства, идентичны, известны и описаны, например, в книге: Мальцева Л.А., Фромберг Э.М. Основы цифровой техники - М.: Радио и связь, 1986. - с.30-31. Могут быть реализованы на ИМС серий 133 и 564. The logical elements And included in the blocks of the described device are identical, known and described, for example, in the book: Maltseva L.A., Fromberg E.M. Fundamentals of digital technology - M .: Radio and communications, 1986. - p.30-31. They can be implemented on the IC series 133 and 564.

Логические элементы ИЛИ, входящие в блоки описываемого устройства, идентичны, известны и описаны, например, в книге: Основы импульсной и цифровой техники / Под общей ред. А.М.Сидорова. - СПВВИУС, 1995, рис.2.4, с.39-41. The logical elements OR included in the blocks of the described device are identical, known and described, for example, in the book: Fundamentals of pulsed and digital technology / Ed. A.M.Sidorova. - SPVVIUS, 1995, Fig. 2.4, p. 39-41.

RS-триггеры, входящие в блоки описываемого устройства, известны и описаны, например, в книге: Батушев В.А., Вениаминов В.П., Ковалев В.Г. и др. Микросхемы и их применение: Справ. пособие. - М.: Радио и связь, 1984, с. 122, рис.4.16. Могут быть реализованы на ИМС серий 133, 564. RS-triggers included in the blocks of the described device are known and described, for example, in the book: Batushev V.A., Veniaminov V.P., Kovalev V.G. and other Chips and their application: Ref. allowance. - M .: Radio and communications, 1984, p. 122, Fig. 4.16. They can be implemented on the IC series 133, 564.

D-триггеры 8.1₁-8.l_p (17.1.1₁-17.1.1_р), входящие в датчик случайных чисел 8 (17.1), известны и описаны - Основы импульсной и цифровой техники / Под общей ред. А.М. Сидорова, - СПВВИУС, 1995, с.90-91.D-flip-flops 8.1 ₁ -8.l _p (17.1.1 ₁ -17.1.1 _p ) included in the random number sensor 8 (17.1) are known and described - Fundamentals of pulse and digital technology / Ed. A.M. Sidorova, - SPVVIUS, 1995, p. 90-91.

Инвертор 11.2, входящий в решающий блок 11, предназначен для формирования выходного напряжения с логическим уровнем, противоположным логическому уровню входного напряжения. Схема его известна и описана, например, в книге: Справочная книга радиолюбителя-конструктора: В двух книгах под ред. Н.И.Чистякова, кн. 1, -М.: Радио и связь, 1993, - рис.1.47 в, с.30. The inverter 11.2, included in the decisive unit 11, is designed to generate the output voltage with a logical level opposite to the logical level of the input voltage. Its scheme is known and described, for example, in the book: The reference book of the amateur radio designer: In two books, ed. N.I. Chistyakova, Prince 1, -M .: Radio and communications, 1993, - fig. 1.47 c, p.30.

Функциональная схема устройства, реализующего выполнение описанных функций управления передачей данных по каналу множественного доступа, приведена на фиг.1. The functional diagram of a device that implements the described functions of controlling data transmission on a multiple access channel is shown in FIG.

Заявленное устройство работает следующим образом. The claimed device operates as follows.

При включении питания (схема питания не приводится) триггер 6 устанавливается в режим хранения логической единицы. Синхронизатор 3 выдает импульсы с интервалом времени, равным длительности интервала передачи пакета, при этом импульсы поступают на первый вход первого элемента И 4 и на вход счетчика 5, вызывая последовательную смену кодовых комбинаций на выходе счетчика 5 (число кодовых комбинаций равно числу "окон" в цикле передачи). When you turn on the power (power scheme is not shown), trigger 6 is set to the storage mode of the logical unit. Synchronizer 3 generates pulses with a time interval equal to the duration of the packet transmission interval, while pulses are fed to the first input of the first element And 4 and to the input of counter 5, causing a sequential change of code combinations at the output of counter 5 (the number of code combinations is equal to the number of "windows" in transmission cycle).

При появлении в канале множественного доступа передаваемой информации принятый пакет поступает в устройство через сигнальный вход на вход коррелятора 10, на выходе которого выделяется отклик поступающего сигнала. Решающий блок 11 по данному отклику позволяет определить количество корреспондентов, одновременно работающих в канале множественного доступа. When the transmitted information appears in the multiple access channel, the received packet enters the device through the signal input to the input of the correlator 10, at the output of which the response of the incoming signal is highlighted. The decision block 11 for this response allows you to determine the number of correspondents simultaneously working in the channel of multiple access.

Если величина отклика свидетельствует о конфликте двух и более корреспондентов, одновременно работающих в канале множественного доступа, то с первого информационного выхода решающего блока 11 информация о кратности конфликта (то есть о количестве конфликтующих корреспондентов) поступает на вход счетчика необслуженной нагрузки 12. Если в канале работает один корреспондент, то на единицу увеличивается содержимое счетчика обслуженной нагрузки 13. If the response value indicates a conflict of two or more correspondents simultaneously working in the multiple access channel, then from the first information output of the decision block 11 information about the conflict ratio (that is, the number of conflicting correspondents) is sent to the input of the unattended load counter 12. If the channel is operating one correspondent, then the content of the served load counter 13 increases by one.

По окончании интервала анализа количества обслуженных и необслуженных заявок с выходов блоков 12 и 13 значения количества пакетов, попавших в конфликт и успешно переданных, подаются на дискретные фильтры Калмана 14 и 15 соответственно. В них реализуется алгоритм оценивания наблюдаемых параметров в нормальных шумах канала связи для дискретного времени, определяемого длительностью цикла передачи. Этот алгоритм формирует линейную несмещенную оценку с минимальной дисперсией. Устройство и порядок функционирования дискретного фильтра Калмана представлены в работе "Оптимальное управление системами", Э.П. Сейдж, И.С. Уайт, стр. 216-223, М.: "Радио и связь", 1982 г. At the end of the analysis interval of the number of serviced and non-serviced requests from the outputs of blocks 12 and 13, the values of the number of packets in conflict and successfully transmitted are fed to discrete Kalman filters 14 and 15, respectively. They implement an algorithm for estimating the observed parameters in normal noise of a communication channel for a discrete time determined by the duration of the transmission cycle. This algorithm generates a linear unbiased estimate with minimal dispersion. The device and the operating order of the discrete Kalman filter are presented in the work "Optimal System Control", EP Sage, I.S. White, pp. 216-223, Moscow: Radio and Communications, 1982

На основе оценок обслуженной и необслуженной нагрузки в блоке преобразования 16 производится расчет вероятности своевременной доставки пакета и выбор оптимальной вероятности выхода на передачу в соответствии с методикой, представленной в работе "Сборник молодых ученых за 1996 год", г.Орел, ВИПС, а также в статье "Методика оценки частного показателя эффективности линий многоканальной радиосвязи", Е.Г.Белобров, А.Ю.Сафонов, стр.8-17. Для максимизации вероятности своевременной доставки пакета в канале множественного доступа используются методы динамического программирования Беллмана, заключающиеся в последовательном выполнении пошаговой оптимизации, где оптимальное управление определяется лишь состоянием канала множественного доступа и целью и не зависит от его состояния в предыдущие моменты времени. Устройство и принцип работы устройства дискретного динамического программирования на основе принципов Беллмана рассмотрено в работе "Оптимальное управление системами" Э.П.Сейдж, И.С.Уайт (стр.278-287). Based on the estimates of served and non-served loads in conversion unit 16, the probability of timely delivery of the packet is calculated and the optimal probability of transmission is selected in accordance with the methodology presented in the Collection of Young Scientists for 1996, Oryol, VIPS, as well as article "Methodology for evaluating a private indicator of the effectiveness of multichannel radio communication lines," EG Belobrov, A.Yu.Safonov, pp. 8-17. In order to maximize the likelihood of timely delivery of a packet in a multiple access channel, Bellman's dynamic programming methods are used, consisting in sequential execution of step-by-step optimization, where the optimal control is determined only by the state of the multiple access channel and the target and does not depend on its state at previous points in time. The device and the principle of operation of the discrete dynamic programming device based on the principles of Bellman are considered in the work "Optimal control of systems" by E.P. Sage, I.S. White (pp. 278-287).

При этом кодовая комбинация, соответствующая оптимальной вероятности выхода на передачу, поступает одновременно на информационный вход блока управления передачей 17 и на сигнальный вход блока адаптации 2. Периодически поступающие на управляющий вход блока адаптации 2 сигналы запроса передачи позволяют оценить интенсивность поступления пакетов от абонента, на сигнальный вход блока адаптации 2 от блока преобразования 16 поступает текущее значение оптимальной вероятности выхода на передачу. С адресного выхода блока адаптации 2 на адресный вход пакетизатора 1 поступает решение о включении требуемого количества элементов памяти при передаче информации абонента в канал множественного доступа. In this case, the code combination corresponding to the optimal probability of transmission is fed simultaneously to the information input of the transmission control unit 17 and to the signal input of the adaptation unit 2. Periodically transmitted to the control input of the adaptation unit 2 signals of the transmission request allow us to estimate the packet arrival rate from the subscriber to the signal the input of the adaptation unit 2 from the conversion unit 16 receives the current value of the optimal probability of transmission. From the address output of adaptation block 2, the address input of packetizer 1 receives a decision to turn on the required number of memory elements when transmitting subscriber information to the multiple access channel.

При возникновении необходимости в передаче пакета на управляющий вход устройства поступает сигнал запроса передачи (в виде уровня логической единицы). Данный сигнал поступает на управляющие входы пакетизатора 1 и блока адаптации 2 (тем самым обеспечивается запись информации абонента в пакетизатор 1). При этом очередной сигнал с выхода синхронизатора 3 (в виде единичного импульса) через открытый первый элемент И 4 поступает на второй вход второго элемента И 7. Так как второй элемент И 7 открыт по первому входу сигналом запроса передачи, то единичный импульс с выхода второго элемента И 7 поступает на вход R триггера 6, переводя его в нулевое состояние, а также на управляющий вход датчика случайных чисел 8, который выдает в параллельном коде на второй вход блока сравнения 9 кодовую комбинацию, соответствующую номеру окна в цикле передачи, выбранного для передачи пакета. При этом триггер 6 закрывает первый элемент И 4. When it becomes necessary to transfer a packet to the control input of the device, a transmission request signal is received (in the form of a logical unit level). This signal is fed to the control inputs of the packetizer 1 and adaptation block 2 (thereby recording subscriber information in packetizer 1). In this case, the next signal from the output of the synchronizer 3 (in the form of a single pulse) through the open first element And 4 is fed to the second input of the second element And 7. Since the second element And 7 is open at the first input with a transfer request signal, then a single pulse from the output of the second element And 7 is fed to the input R of trigger 6, translating it to the zero state, as well as to the control input of the random number sensor 8, which issues a code combination corresponding to the window number in the transmission cycle in the parallel code to the second input of the comparison unit 9, th to forward the packet. In this case, trigger 6 closes the first element And 4.

В момент совпадения кодовых комбинаций на первом и втором входах блока сравнения 9 последний выдает сигнал в виде единичного импульса на управляющий вход блока управления передачей 17, а также переводит триггер 6 в единичный режим. При этом блок управления передачей 17 с выбранной вероятностью выдает сигнал с уровнем логической единицы на сигнальный вход пакетизатора 1 (по этому сигналу осуществляется считывание информации из пакетизатора 1 в канал множественного доступа). At the moment of coincidence of the code combinations at the first and second inputs of the comparison unit 9, the latter gives a signal in the form of a single pulse to the control input of the transmission control unit 17, and also puts the trigger 6 in single mode. In this case, the transmission control unit 17 with a selected probability provides a signal with a logic level to the signal input of the packetizer 1 (this signal reads information from the packetizer 1 into the multiple access channel).

Пакетизатор 1, функциональная схема которого показана на фиг.2, работает следующим образом. В процессе работы устройства блок адаптации 2 постоянно оценивает интенсивность поступления пакетов от абонента данного устройства и выдает информацию об этой интенсивности на один из М адресных входов пакетизатора 1. В соответствии с этим в каждый конкретный момент времени в пакетизаторе 1 к его входу и выходу подключено i ОЗУ 1.1. Запись информации в ОЗУ осуществляется при поступлении сигнала запроса передачи на управляющий вход пакетизатора 1. Считывание информации в канал множественного доступа осуществляется по сигналу с уровнем логической единицы, поступающему с выхода блока управления передачей 17 на сигнальный вход пакетизатора 1. Packetizer 1, the functional diagram of which is shown in figure 2, operates as follows. In the process of the device’s operation, adaptation unit 2 constantly evaluates the rate of packet arrival from the subscriber of this device and provides information about this intensity to one of the M address inputs of packetizer 1. In accordance with this, at each particular moment in time in packetizer 1, i is connected to its input and output RAM 1.1. Information is written to RAM when a signal of a transfer request arrives at the control input of packetizer 1. Information is read into the multiple access channel by a signal with a logic unit level coming from the output of the transmission control unit 17 to the signal input of packetizer 1.

Блок адаптации 2, функциональная схема которого показана на фиг.3, работает следующим образом. Сигналы запроса передачи, имеющие уровень логической единицы, поступают на управляющий вход блока адаптации 2 и, соответственно, на счетный вход двоичного счетчика 2.1. Содержимое счетчика 2.1 характеризует интенсивность поступления пакетов от абонента в текущем интервале анализа. Отсчет длительности интервала анализа обеспечивает таймер 2.7. С выхода счетчика 2.1 кодовая комбинация, характеризующая интенсивность поступления пакетов от абонента, поступает на первый вход сумматора 2.2. На второй вход последнего от блока преобразования 16 поступает информация о потоковой ситуации в канале множественного доступа. В результате на выходах сумматора 2.2, изменяясь в течение интервала анализа, присутствует кодовая комбинация, характеризующая соотношение интенсивностей поступления пакетов от абонента данного устройства и суммарной интенсивности поступления пакетов от всех устройств в канал множественного доступа. The adaptation unit 2, the functional diagram of which is shown in figure 3, operates as follows. Transmission request signals having a level of a logical unit are fed to the control input of adaptation block 2 and, accordingly, to the counting input of binary counter 2.1. The contents of the counter 2.1 characterizes the intensity of packet arrival from the subscriber in the current analysis interval. Counting the duration of the analysis interval provides a timer 2.7. From the output of counter 2.1, a code combination characterizing the intensity of packets arriving from the subscriber arrives at the first input of adder 2.2. The second input of the latter from the conversion unit 16 receives information about the streaming situation in the multiple access channel. As a result, at the outputs of adder 2.2, changing during the analysis interval, there is a code combination characterizing the ratio of packet arrival rates from the subscriber of this device to the total packet arrival rate from all devices to the multiple access channel.

По окончании очередного интервала анализа таймер 2.7 выдает сигнал с уровнем логической единицы на входы R всех N триггеров 2.4 (при этом все они переводятся в режим хранения логического нуля) и на вход первого элемента задержки 2.8. Сигнал таймера, задержанный на время, достаточное для обнуления триггеров, с выхода первого элемента задержки 2.8 поступает на вторые входы всех N элементов И 2.3 и открывает их на время поступления сигнала. Одновременно этот же сигнал поступает на вход записи оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 2.5, обеспечивая запись кодовой комбинации с выходов сумматора 2.2 в ОЗУ 2.5. Далее сигнал, задержанный во втором элементе задержки 2.9 на время, достаточное для записи кодовой комбинации в ОЗУ 2.5, поступает на вход R счетчика 2.1 и переводит его в исходное (нулевое) состояние для набора статистики в следующем интервале анализа. At the end of the next analysis interval, timer 2.7 generates a signal with a logic unit level at the inputs R of all N flip-flops 2.4 (all of which are transferred to the logic zero storage mode) and at the input of the first delay element 2.8. The timer signal, delayed for a time sufficient to reset the triggers, from the output of the first delay element 2.8 is supplied to the second inputs of all N elements And 2.3 and opens them at the time the signal arrives. At the same time, the same signal is fed to the recording input of random access memory (RAM) 2.5, providing a record of the code combination from the outputs of the adder 2.2 in RAM 2.5. Next, the signal delayed in the second delay element 2.9 for a time sufficient to write the code combination in RAM 2.5 is fed to the input R of counter 2.1 and transfers it to its initial (zero) state for statistics collection in the next analysis interval.

Кодовая комбинация с выхода ОЗУ 2.5 поступает на вход демультиплексора 2.6, вызывая появление сигнала с уровнем логической единицы на одном из его выходов, который поступает далее на соответствующий вход пакетизатора 1. The code combination from the output of RAM 2.5 is fed to the input of the demultiplexer 2.6, causing the appearance of a signal with a logic level at one of its outputs, which then goes to the corresponding input of the packetizer 1.

Датчик случайных чисел 8 (17.1), функциональная схема которого приведена на фиг. 4, работает следующим образом. На D входах каждого из D-триггеров 8.1₁-8. l_p (17.1.1₁-17.1.1_р) имеют место случайно изменяющиеся во времени выходные напряжения независимых генераторов шума 8.2₁-8.2_р (17.1.2₁-17.1.2_р). Если в момент появления импульса на С входе i-гo триггера 8.1₁-8.1_p (17.1.1₁-17.1.1_р) выходное напряжение i-гo генератора шума 8.2₁-8.2_р (17.1.2₁-17.1.2_р) ниже порога срабатывания триггера, то на выходе триггера будет иметь место уровень логического нуля (в противном случае - уровень логической единицы). Случайная кодовая комбинация с выходов триггеров 8.1₁-8.1_p (17.1.1₁-17.1.1_р) поступает на вход блока сравнения кодовых комбинаций 9 (17.2).The random number sensor 8 (17.1), the functional diagram of which is shown in FIG. 4, works as follows. On the D inputs of each of the D-flip-flops 8.1 ₁ -8. l _p (17.1.1 ₁ -17.1.1 _p ), output voltages of independent noise generators randomly varying in time take place 8.2 ₁ -8.2 _p (17.1.2 ₁ -17.1.2 _p ). If at the time of the appearance of a pulse at the C input of the i-th trigger 8.1 ₁ -8.1 _p (17.1.1 ₁ -17.1.1 _p ), the output voltage of the i-th noise generator is 8.2 ₁ -8.2 _p (17.1.2 ₁ -17.1.2 _p ) below the trigger threshold, then the trigger output will have a logic zero level (otherwise, the logical unit level). A random code combination from the outputs of the triggers 8.1 ₁ -8.1 _p (17.1.1 ₁ -17.1.1 _p ) is fed to the input of the code combination comparison unit 9 (17.2).

Решающий блок 11, показанный на фиг.5, работает следующим образом. Информация из канала множественного доступа с выхода коррелятора 10 поступает на вход решающего блока 11. Здесь отклик коррелятора поступает на входы компараторов 11.1₁-11.1_n. Если величина отклика превышает порог срабатывания компаратора 11.1₁, но не превышает порога срабатывания компаратора 11.1₂ (то есть в канале множественного доступа работает только один корреспондент), то сигнал с уровнем логической единицы с выхода компаратора 11.1₁ при посредстве формирователей импульсов 11.3 и 11.4 и инвертора 11.2 переводит триггер 11.6 в режим хранения логической единицы. При этом наличие на управляющем инверсном входе элемента И 11.8 уровня логического нуля приводит к появлению на выходе элемента И 11.8 сигнала с уровнем логической единицы, который поступает на второй информационный выход решающего блока 11 (и далее на вход счетчика обслуженной нагрузки 13). Если в канале множественного доступа произошел конфликт, то величина отклика коррелятора будет пропорциональна числу конфликтующих корреспондентов. Поэтому на выходах k первых компараторов из общего числа n появляются сигналы с уровнем логической единицы, которые поступают на соответствующие входы преобразователя кодов 11.7. Преобразователь кодов 11.7 с первого информационного выхода решающего блока 11 в последовательном коде передает кодовую комбинацию, соответствующую числу конфликтующих корреспондентов, на вход счетчика необслуженной нагрузки 12.The decision block 11, shown in figure 5, operates as follows. Information from the multiple access channel from the output of the correlator 10 is input to the decision block 11. Here the response of the correlator is input to the comparators 11.1 ₁ -11.1 _n . If the response value exceeds the response threshold of the comparator 11.1 ₁ , but does not exceed the response threshold of the comparator 11.1 ₂ (that is, only one correspondent works in the multiple access channel), then the signal with the logic unit level from the output of the comparator 11.1 ₁ using pulse shapers 11.3 and 11.4 and the inverter 11.2 puts the trigger 11.6 in the storage mode of the logical unit. Moreover, the presence of a logic zero level at the control inverted input of the AND element 11.8 leads to the appearance of a signal with the logical unit level at the output of the And 11.8 element, which is fed to the second information output of the decisive block 11 (and then to the input of the served load counter 13). If a conflict occurs in the multiple access channel, then the correlator response value will be proportional to the number of conflicting correspondents. Therefore, at the outputs k of the first comparators from a total number n, signals with a logic unit level appear, which arrive at the corresponding inputs of the code converter 11.7. The code converter 11.7 from the first information output of the decision block 11 in a sequential code transmits the code combination corresponding to the number of conflicting correspondents to the input of the counter of unattended load 12.

Блок преобразования 16, функциональная схема которого приведена на фиг. 6, работает следующим образом. Кодовые комбинации, характеризующие интенсивность потоков обслуженной и необслуженной нагрузки, поступающие на первый и второй сигнальные входы блока преобразования с выходов фильтров Калмана 14 и 15 соответственно, суммируются в сумматоре 16.1. Кодовая комбинация - результат сложения с выходов сумматора 16.1 поступает на входы ПЗУ 16.2, в котором хранятся варианты решения на изменение вероятности выхода на передачу. Очередное решение в виде кодовой комбинации с выходов ПЗУ 16.2 поступает на выход блока преобразования 16. The conversion unit 16, the functional diagram of which is shown in FIG. 6, operates as follows. Code combinations characterizing the intensity of the flows of served and non-served loads received at the first and second signal inputs of the conversion unit from the outputs of Kalman filters 14 and 15, respectively, are summed in the adder 16.1. Code combination - the result of addition from the outputs of the adder 16.1 is fed to the inputs of the ROM 16.2, which stores the solutions to change the probability of transmission. The next solution in the form of a code combination from the outputs of the ROM 16.2 goes to the output of the conversion unit 16.

Блок управления передачей 17, функциональная схема которого приведена на фиг.7, работает следующим образом. Информация о выбранной устройством вероятности выхода на передачу, поступающая на информационный вход блока управления передачей 17 с выхода блока преобразования 16, поступает на вход В блока сравнения 17.2. При этом на вход А блока сравнения 17.2 поступает случайная кодовая комбинация с выхода датчика случайных чисел 17.1, вырабатываемая по сигналу с выхода блока сравнения 9, поступающему на управляющий вход блока управления передачей 17. В результате сравнения кодовых комбинаций блок сравнения 17.2 с заданной вероятностью выдает сигнал с уровнем логической единицы на выход блока управления передачей 17. The transmission control unit 17, a functional diagram of which is shown in Fig.7, operates as follows. Information about the selected device probability of transmission, received at the information input of the transmission control unit 17 from the output of the conversion unit 16, is input to the comparison unit 17.2. In this case, the input A of the comparison unit 17.2 receives a random code combination from the output of the random number sensor 17.1, which is generated by the signal from the output of the comparison unit 9 supplied to the control input of the transmission control unit 17. As a result of comparing the code combinations, the comparison unit 17.2 gives a signal with the level of a logical unit to the output of the transmission control unit 17.

Таймер 2.7, показанный на фиг.8, работает следующим образом. Генератор тактовых импульсов 2.7.1 вырабатывает тактовые импульсы, которые поступают на счетный вход счетчика 2.7.2. При появлении на всех N выходах счетчика 2.7.2 сигналов с уровнем логической единицы на выходе N-входового элемента И формируется сигнал с уровнем логической единицы, который поступает на выход блока и одновременно на вход установки R счетчика 2.7.2, переводя его в исходное (нулевое) состояние для начала отсчета следующего интервала анализа. The timer 2.7 shown in FIG. 8 operates as follows. The clock generator 2.7.1 generates clock pulses that are fed to the counting input of the counter 2.7.2. When a signal with a logic unit level at the output of the N-input element And appears on all N outputs of the counter 2.7.2, a signal is generated with the level of the logical unit, which is fed to the output of the block and simultaneously to the input of the installation of R counter 2.7.2, translating it to the original ( zero) state for starting the next analysis interval.

Claims

A control device for transmitting data in a multiple access channel, comprising a synchronizer, the output of which is connected to the first input of the first element AND and the input of the counter, the output of which is connected to the first input of the comparison unit, the output of which is connected to a single input of the RS-trigger, the output of which is connected to the second input the first element And, the output of which is connected to the second input of the second element And, the first input of which is the control input of the device, the output of the second element And is connected to the zero input of the RS-trigger and control the input of the random number sensor, the output of which is connected to the second input of the comparison unit, the correlator, the input of which is the signal input of the device, and the output is connected to the signal input of the decision unit, the first and second information outputs of which are connected to the inputs of the unmetered load counter and the served load counter and the outputs of the non-served and served load counters are connected to the inputs of the first and second Kalman filters, respectively, the outputs of the first and second Kalman filters are connected respectively, with the first and second inputs of the conversion unit, characterized in that a packetizer is additionally introduced, the information input of which is the information input of the device, and the output of the packetizer is the information output of the device, an adaptation unit whose control input is connected to the control input of the packetizer and is the control input of the device, the signal input of the adaptation unit is connected to the output of the conversion unit and the information input of the transmission control unit, the control input of which connected to the output of the comparison unit, and the output of the transmission control unit is connected to the signal input of the packetizer, M address outputs of the adaptation unit, where M = 1, 2,. . . are connected to the corresponding M address inputs of the packetizer.