Устройство для моделирования системы связи

Полезная модель обладает расширенными возможностями и позволяет моделировать работу системы связи в режиме передачи многопакетных сообщений с квитированием по каналу идеальной обратной связи и повторами не принятых пакетов в условиях помех. Выдачу пакетов сообщения в канал связи имитирует управляемый генератор импульсов 8, при этом количество выданных сообщений, число доведенных из них, а также количество сделанных при этом повторов подсчитываются соответственно счётчиками 1, 2, 3. Результаты моделирования отображаются на блоке индикации 18. Помеховая обстановка имитируется генератором случайного потока импульсов 9.

Полезная модель относится к вычислительной технике, технике связи и может использоваться для моделирования системы связи в условиях различной помеховой обстановки.

Известно устройство для моделирования работы системы связи содержащее: последовательно соединенные генератор импульсов, второй счётчик импульсов, второй триггер, четвёртый счётчик импульсов и блок индикации, а так же последовательно соединённые генератор случайной последовательности импульсов, элемент НЕ, элемент И, первый триггер и первый счётчик, выход которого соединён со вторым входом блока индикации, при этом выход генератора импульсов соединён со вторым входом второго

триггера, вторым входом элемента И и через третий счётчик импульсов- с третьим входом блока индикации, а выход второго триггера соединён со вторым входом первого триггера [1].

Однако данное устройство не обеспечивает возможности моделирования режима работы системы связи при передаче многопакетных сообщений с квитированием и повтором не принятых пакетов. Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности является устройство для моделирования работы системы связи содержащее:

последовательно соединённые генератор импульсов, второй RS триггер, второй

счётчик импульсов и блок индикации, последовательно соединённые генератор случайной последовательности импульсов, элемент НЕ, элемент И, первый RS-триггер, первый счетчик, выход которого соединён со вторым входом блока индикации, при этом выход второго RS-триггера соединён со вторым входом первого RS- триггера, а так же счётчик импульсов, вход которого соединён с выходом генератора импульсов, а выход его соединён с третьим входом блока индикации, последовательно соединённые четвёртый счётчик импульсов с обнуляющим входом, элемент ИЛИ, выход которого соединён со вторым входом второго RS-триггера, при этом выход генератора импульсов соединён со счётным входом четвёртого счётчика, а выход первого RS-триггера соединён с обнуляющим входом четвертого счётчика и вторым входом элемента ИЛИ

[2].

Недостатком устройства является, то что оно не обеспечивает

возможности моделирования работы системы связи в режиме передачи многопакетных сообщений с квитированием доведённого сообщения по каналу идеальной обратной связи и повтором не принятых пакетов.

Целью полезной модели является расширение функциональных возможностей системы связи для обеспечения возможности моделирования работы системы связи в режиме передачи многопакетных сообщений с квитированием доведённого сообщения по каналу идеальной обратной связи и повтором не принятых пакетов.

Поставленная цель достигается тем что в устройство содержащее:

последовательно соединенные: четвертый счетчик импульсов с обнуляющим входом, первый элемент ИЛИ, второй RS- триггер, второй счетчик импульсов и блок индикации, последовательно соединенные генератор случайного потока импульсов, элемент НЕ, первый элемент И, а также первый RS- триггер, первый счетчик импульсов, выход которого соединен со вторым входом блока индикации, третий счетчик импульсов, выход которого соединен с третьим входом блока индикации дополнительно введены: последовательно соединенные пятый счетчик импульсов, первый регистр сдвига, второй регистр сдвига, дешифратор, а также второй элемент И, входы которого соединены с выходами пятого счетчика импульсов, а выход второго элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, входом первого счетчика импульсов и вторым обнуляющим входом четвертого счетчика импульсов, управляемый генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, R- входом второго RS- триггера, и 8-входом первого RS- триггера, второй элемент ИЛИ, входы которого соединены с соответствующими выходами дешифратора, а выход второго элемента ИЛИ связан с R- входом первого RS- триггера, причем выход первого элемента И связан с входом пятого счетчика импульсов, выходы дешифратора связаны с соответствующими входами генератора импульсов, а выход первого RS-триггера связан с входом третьего счетчика импульсов и первым входом четвертого счетчика импульсов.

Введение в прототип новых отличительных признаков: пятого счетчика импульсов, первого регистра сдвига, второго регистра сдвига, дешифратора, второго элемента И, управляемого генератора импульсов, второго элемента ИЛИ, с их новыми связями позволяет устройству моделировать работу системы связи в режиме передачи многопакетных сообщений с квитированием и повтором не принятых пакетов, в условиях помеховой обстановки.

Известно, что повышение достоверности передаваемых по системе связи сообщений в условиях помех может осуществляется путем организации обратной связи с квитированием доведенного сообщения. После передачи сообщения состоящего из нескольких пакетов, на приёмной стороне формируется и выдается квитанция с указанием номеров не принятых пакетов, если произошло их искажение, после чего на передающей стороне производят повторную их выдачу в канал связи. При правильном приёме всех пакетов выдается квитанция, по которой начинается передача следующего сообщения.

Квитанция, как правило, гораздо короче самого сообщения поэтому доводится она с большей достоверностью, а канал обратной связи полагают идеальным. Моделирование подобных систем связи представляет особый интерес на этапе их разработки и проектирования.

Промышленная воспроизводимость добавленных элементов обусловлена наличием элементной базы, на основе которой они могут быть выполнены.

На фиг.1 представлена электрическая структурная схема предлагаемого устройства для моделирования системы связи на фиг. 1 обозначено:

1- первый счетчик импульсов

2- второй счетчик импульсов

3- третий счётчик импульсов

4- четвёртый счётчик импульсов с обнуляющим входом

5- пятый счётчик импульсов

6 - первый RS -триггер.

7 - второй RS -триггер

8 - управляемый генератор импульсов

9 - генератор случайного потока импульсов 10- элемент НЕ

11 - первый элемент И

12 - второй элемент И.

13 -. первый элемент ИЛИ

14 - второй элемент ИЛИ

15 - первый регистр сдвига

16 - второй регистр сдвига

17 - дешифратор

18 - блок индикации, причем последовательно соединенные четвертый счетчик импульсов с обнуляющим входом 4, первый элемент ИЛИ 13, второй RS- триггер 7, второй счетчик импульсов 2 и блок индикации 18,

последовательно соединенные генератор случайного потока импульсов 9, элемент НЕ 10, первый элемент И 11, а также первый RS- триггер 6, первый счетчик импульсов 1, выход которого соединен со вторым входом блока индикации 18, третий счетчик импульсов 3, выход которого соединен с третьим входом блока индикации! 8, последовательно соединенные пятый счетчик импульсов 5, первый регистр сдвига 15, второй регистр сдвига 16, дешифратор 17, а также второй элемент И 12, входы которого соединены с выходами пятого счетчика импульсов 5, а выход второго элемента И 11 соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ 13, входом первого счетчика импульсов 1 и вторым обнуляющим входом четвертого счетчика импульсов 4, управляемый генератор импульсов 8, выход которого соединен с первым входом первого элемента И 11, R- входом второго RS- триггера 7, и S-входом первого RS- триггера 6, второй элемент ИЛИ 14, входы которого соединены с соответствующими выходами дешифратора 17, а выход второго элемента ИЛИ 14 связан с R- входом первого RS- триггера 6, причем выход первого элемента И 11 связан с входом пятого счетчика импульсов 5, выходы дешифратора 17 связаны с соответствующими входами генератора импульсов 8, а выход первого RS- триггера 6 связан с входом третьего счетчика импульсов 3 и первым входом четвертого счетчика импульсов 4.

Предполагается, что моделируемая система связи имеет прямой канал связи с помехами, по которому передаются сообщения, и обратный канал без помех (идеальный), по которому передаются квитанции о доведении сообщения.

Устройство работает следующим образом. Генератор импульсов 8 вырабатывает серию из N импульсов, где N количество пакетов в одном сообщении, моделируя выдачу в канал связи сообщения, при этом каждое сообщение повторяется от одного до К раз. Количество повторов одного сообщения определяется помехами в прямом канале связи. Максимальное количество повторов на одно сообщение равно К и определяется емкостью четвертого счетчика импульсов 4, которая равна К-1.

Общее количество выданных в прямой канал связи сообщений подсчитывается вторым счетчиком импульсов 2, а общее количество повторов всех сообщений подсчитывается третьим счетчиком импульсов 3, при этом общее количество успешно доведенных по прямому каналу связи сообщений подсчитывается первым счетчиком импульсов 1. Блок индикации 18 предназначен для отображения результатов моделирования (общее количество выданных в прямой канал связи сообщений, общее количество повторов всех сообщений, общее количество успешно доведенных сообщений).

Генератор случайного потока импульсов 9, элемент НЕ 10, и элемент И 11 предназначены для моделирования потока ошибок возникающих в прямом канале.

Первый RS- триггер 6 и второй RS- триггер 7 предназначены для подготовки к работе элементов предлагаемого устройства как после успешного доведения очередного сообщения, так и после К неуспешных повторов очередного сообщения.

Связь между выходами пятого счетчика импульсов 5 и входами генератора импульсов 8 через первый регистр сдвига 15, второй регистр сдвига 16 и дешифратор 17, моделирует идеальный обратный канал, по которому передаются квитанции о результатах доведения сообщений.

Серия из N импульсов с генератора импульсов 8, имитирующая выдачу в канал сообщения из N пакетов поступает на первый вход первого элемента И 11. Если в этот момент времени на выходе генератора 9 появится импульс случайной длительности, имитирующий помеху, то он, пройдя через элемент НЕ 10 запретит прохождение очередного пакета сообщения по системе связи. Тем самым моделируется искажение (потеря) одного или нескольких пакетов сообщения. Если же с генератора импульсов 9 импульс не поступает, то очередной импульс с генератора 8, моделирующий один пакет сообщения пройдет через элемент И 11, и поступит на вход пятого счетчика импульсов 5. Пятый счетчик импульсов 5 предназначен для подсчета количества принятых пакетов одного сообщения (информация хранится в не позиционном коде) количество выходов М счетчика 5 равно количеству пакетов в одном сообщении N.

В зависимости от количества принятых пакетов на выходах пятого счетчика импульсов 5 формируется та или иная кодовая комбинация, поступающая на входы первого регистра сдвига 15. Первый регистр сдвига 15 служит для преобразования параллельной кодовой комбинации в последовательную, которая подается на вход второго регистра сдвига 16, моделируя передачу квитанции. Второй регистр сдвига 16 служит для обратного преобразования кодовой комбинации , информация с его выходов поступает на входы дешифратора 17. В зависимости от комбинации на входах дешифратора 17 на одном из его выходов формируется импульс поступающий на соответствующий управляющий вход генератора импульсов 8. Генератор импульсов 8 под воздействием управляющего импульса формирует следующую серию импульсов от одного до N, моделируя повторную выдачу не принятых пакетов, либо выдачу N пакетов следующего сообщения. При правильном приеме всех пакетов сообщения на выходах пятого счетчика импульсов 5 формируется единичная кодовая комбинация поступающая на входы второго элемента И 12. В этом случае импульс с выхода второго элемента И 15 поступит на обнуляющий вход четвертого счетчика импульсов переведя его в начальное состояние, вход первого счетчика импульсов 1, моделируя доведение сообщения и через первый элемент ИЛИ 13 поступит на S-вход второго RS-триггера 7, переведя его в единичное состояние. Импульс с выхода второго RS-триггера 7 поступит на вход второго счетчика импульсов 2 увеличивая тем самым на единицу число выданных сообщений в прямой канал связи.

Импульс с выхода дешифратора 17 пройдя через второй элемент ИЛИ 14 поступает на R-вход первого RS-триггера переводя его в нулевое состояние и подготовив тем самым к восприятию очередного импульса по S-входу.

Если в прямом канале помеховая обстановка такова, что за К повторов сообщение не доводится, то с приходом К-го импульса четвертый счетчик импульсов 4 обнулится по переполнению, и импульс с него через первый элемент ИЛИ 13 переведет в единичное состояние второй RS-триггер 7. При этом импульс с выхода второго RS-триггера 7 поступит на второй счетчик импульсов 2, увеличив тем самым на единицу общее число выданных в канал связи сообщений.

Третий счетчик импульсов 3 воспринимает все импульсы с первого RS-триггера 6 и подсчитывает, таким образом, общее количество повторов всех сообщений.

Выводы всех трех счетчиков импульсов (1-го, 2-го,3-го) соединены с соответствующими входами блока индикации 18, что позволяет отображать количество выданных в канал связи сообщений, количество сделанных при этом повторов и количество доведенных сообщений.

Достоинством предлагаемого устройства для моделирования системы связи является возможность моделирования работы системы связи в режиме передачи многопакетных сообщений с квитированием по каналу идеальной обратной связи и повтором не принятых пакетов в условиях различной помеховой обстановки. Подобное моделирование систем связи на этапе их

разработки позволяет сократить сроки разработки, при сокращении стоимости самих работ.

Литература:

1. А.С. (СССР) № 1059577, МКИ⁵ G 06 F 15/20 Устройство для моделирования системы связи 1982г.

2. А.С. (СССР) № 93012945, МКИ⁵ G 06 F 15/20

Устройство для моделирования системы связи 1992г.(прототип).

Устройство моделирования системы связи, содержащее последовательно соединенные четвертый счетчик импульсов с обнуляющим входом, первый элемент ИЛИ, второй RS-триггер, второй счетчик импульсов и блок индикации, последовательно соединенные генератор случайного потока импульсов, элемент НЕ, элемент И, а также первый RS-триггер, первый счетчик импульсов, выход которого соединен со вторым входом блока индикации, третий счетчик импульсов, выход которого соединен с третьим входом блока индикации, отличающееся тем, что дополнительно содержит последовательно соединенные пятый счетчик импульсов, первый регистр сдвига, второй регистр сдвига, дешифратор, а также второй элемент И, входы которого соединены с выходами пятого счетчика импульсов, а выход второго элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, входом первого счетчика импульсов и вторым обнуляющим входом четвертого счетчика импульсов, управляемый генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, R-входом второго RS-триггера, и S-входом первого RS-триггера, второй элемент ИЛИ, входы которого соединены с соответствующими выходами дешифратора, а выход второго элемента ИЛИ связан с R-входом первого RS-триггера, причем выход первого элемента И связан с входом пятого счетчика импульсов, выходы дешифратора связаны с соответствующими входами генератора импульсов, а выход первого RS-триггера связан с входом третьего счетчика импульсов и первым входом четвертого счетчика импульсов.