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一種計算機聯網的方法及其裝置的製作方法

2023-07-13 05:13:26 2

專利名稱:一種計算機聯網的方法及其裝置的製作方法
技術領域:
本發明涉及計算機通訊聯網的方法及其裝置,具體地說,涉及計算機通訊網系統中屬於傳輸媒介佔用協議(英文MediaAccessControlprotocol)層的方法及其裝置,更具體地說,涉及計算機通訊網系統中屬於傳輸媒介佔用協議層的動態協同無間隙傳送聯網的方法及其裝置。以下簡稱協同網。
先有技術簡述網上各基本傳送單位間的時間間隙是一種損耗,導至降低網傳送效率和速度的重要因素之一。減少這一間隙可以提高網傳送效率和速度。
網所引起的傳輸碼延遲也一種是時間損耗,降低網傳送效率和速度的因素之一。減少這一延遲可以提高網傳送效率和速度。
網基本傳送單位有效數據攜帶量是影響網有效傳送效率和速度的重要因素之一。增加這一攜帶量可以提高網有效傳送效率和速度。
網傳送功能的相對於站或網構成的獨立性是影響網能否被大量使用的一重要因素。裝拆一個站而不需調整網技術參數是網的用戶所希望的。
網有效傳送效率和速度隨網上站總數的增大而減小的快慢顯示網的站負載能力,影響網能否被大規模使用的一重要因素。
在消除間隙方面,分格網(英文SlottedRing,由Pierce,1972.引自AndrewS.Tanenbaum,《ComputerNetworks》,EnglewoodCliffs,N.J.Prentice-Hall,Copyright1981)解決得很完美。但與其相伴的主要缺點是1)其使網的碼延遲總和確切地等於整數個基本傳送單位的特徵使得裝拆一個站需調整網技術參數,網傳送功能的獨立性較弱,不易普及;2)其使網的碼延遲總和確切地等於整數個基本傳送單位的特徵,或者導至小的基本傳送單位,至使其有效數據攜帶率低;或者導至少的格數,至使其協同(concurrency)率低變成壟斷網;
在減小傳輸的碼延遲,增大有效數據攜帶量和獨立性等方面,標記網(英文TokenRing,由FarberandLarson,1972;由Pierce,1972,IEEE802.5;由Dixon,1987;由IEEE,1985;由Pitt,1987;由Strile,1987;由Willett,1987.引自AndrewS.Tanenbaum,《ComputerNetworks》,EnglewoodCliffs,N.J.Prentice-Hall,Copyright1981)解決得很完美。但與其相伴的主要缺點是1)其完成一次傳送許可傳送量後須將該許可遞給其它站並等待收到下一次許可的特徵使得網上各基本傳送單位間存在著很大的平均間隙,導至傳送效率與媒介佔用率均低;2)該網的傳送效率與媒介有效佔用率隨網上總的可尋址站數增加而減少的速度為很快,即站負載能力很弱。
本發明的內容概述本發明的目的是提供一種既避免了先有技術的主要缺點又保留下先有技術的主要優點的協同網的方法和裝置。具體地說,本發明的目的是提供一種1)使網上各基本傳送單位緊密相接而各「同時」請求發送的站又「同時」發送的計算機通訊網系統中屬於傳輸媒介佔用協議層的協同網的方法及其裝置以便使其傳送效率及速度與媒介佔用率有可能最大,同時具備特徵2)能實現上述目的並使其基本傳送單位中有效碼的攜帶量可任意選擇以便使其基本傳送單位的有效碼攜帶率有可能達最佳;3)能實現上述目的並帶來可能的最小延遲以便使其傳送效率及速度與媒介佔用率有可能最大;4)能實現上述目的併網的承載站數最多;5)能實現上述目的並使網站功能獨立,拆裝改簡易。
為了實現所述總目的及其它下面將出現的為實現所述總目的的具體目的,由通訊媒介或通道網絡和與該網絡相連的多個站組成的協同網的通訊方法特徵包括下列步驟(1)網啟動;
(2)網閒置網上無數據,各站無發送請求,執行只要求每站提供一個碼延遲的且只為複製給自己的數據而分析接收信息碼的「簡單傳遞」;
(3)網傳送啟動至少有一個站請求發送,其中又必至少有一個站最先獲得發送許可開始執行發送;所有執行發送的站判斷(4)無隙壟斷髮送如果沒發現有其它站也在發送,則該站進行並保持無隙壟斷髮送,直到該站無數據發送而做除了複製給自己的數據外同時回收自己發的數據的「回收傳遞」,收回所有數據後,最終使網回到所述的步驟(2);
(5)無隙協同遞送如果發現有其它站也在發送並企圖與其共用該媒介或通道,則該正在發送站與請求通過站進行無隙協同遞送,直到所有請求發送的站完成所有數據的發送而做所述的「回收傳遞」,各站收回各自所有數據後,最終使網回到所述的步驟(2)。
如所述的協同網通訊方法,其特徵在於所述步驟(1)進一步包括1.a當網採用標記(token)方法時網監控裝置清零全網,產生一個且唯一個標記送上網;各站無發送請求,執行所述的「簡單傳遞」;
1.b當網採用反標記(anti-token)方法時網監控裝置清零全網,網中沒有任何信號,為一空狀態;各站無發送請求,執行所述的「簡單傳遞」;
如所述的計算機網絡通訊方法,其特徵在於所述步驟(3)進一步包括3.a當網採用標記方法時任一請求發送的站執行所述的「傳遞」,即該站向網上塞入至少包括基本傳送單位源地址碼在內的及其前面的所有碼個數個單位寄存裝置以使該站可以在任一基本傳送單位的第一碼位離開該站以前識別該基本傳送單位發自哪個站;抓獲其後緊跟著零碼的標記的上述站獲得一次發送許可,其它請求發送的站在其開始發送前也須先抓獲標記以確定網基本傳送單位的第一碼位;其特徵是該標記總存在在網上,每個請求發送的站必須抓獲一次標記且只要抓獲一次標記就可分步完成其所有數據的發送;
3.b當網採用反標記方法時任一請求發送的站執行所述的「傳遞」;凡抓獲至少基本傳送單位中碼個數個連續零碼的站獲得一次發送許可,在發送其數據之前先發一個標記;其特徵是如果有k個站在同時刻請求發送,則它們各可獲得一個反標記;該標記在網上是特有的但不是唯一的,且總冠在基本傳送單位之前,並與之同上下網,被認為是基本傳送單位首碼區的擴展部分;每個請求發送的站必須抓獲一次且只要抓獲一次反標記或標記就可分步完成其所有數據的發送;
如所述的協同網通訊方法,其特徵在於所述步驟(4)進一步包括只要該站寄存裝置中沒有可傳遞的數據,該站將連續獲得發送許可;所述的可傳遞數據,其特徵是只有當基本傳送單位的源地址碼區全部進入正在發送或等待的站後,該數據才成為該站的可傳遞上網的數據,簡稱可傳遞數據;所有的站接收給自己的數據和取下發自自己的基本傳送單位不影響其傳遞狀態或發送狀態,以下同;如此傳送直到該站完成所有數據發送,最終使網回到閒置狀態(2);
如所述的協同網通訊方法,其特徵在於所述步驟(5)進一步包括5.a只要獲得發送許可站的寄存裝置中沒有可傳遞數據,該站將連續獲得發送許可;同時,網上所有所述的「傳遞」站在其獲發送許可前須先抓獲標記或任一基本傳送單位的尾碼位以確定下一個基本傳送單位的首碼或尾碼或識別標記;
5.b抓獲了首碼的所述「傳遞」站開始按步驟e-i,識別基本傳送單位以進行協同傳遞;寄存裝置中收有可傳遞數據的發送站識別其一次發送許可發送量的尾碼位,按步驟c-d進行協同發送;
5.c若寄存裝置中收有可傳遞數據的發送站找到了其一次發送許可發送量的最後碼位且沒有完成其數據發送,該站成為所述的「傳遞」站,從步驟e開始執行;
5.d若寄存裝置中收有可傳遞數據的發送站找到了其一次發送許可發送量的尾碼位也完成其所有數據發送,退出協同遞送,執行「回收傳遞」;
5.e自某站執行所述的「傳遞」以來,5.e.1當網採用標記方法時標記或第一次通過該站的那些站的基本傳送單位均允許通過,即,該站保持其所述「傳遞」狀態;
5.e.2當網採用反標記方法時第一次通過該站的那些站的基本傳送單位均允許通過,即,該站保持其所述「傳遞」狀態;
5.f如果該「傳遞」站抓獲了標記後或某基本傳送單位尾碼後的緊跟著零碼,則獲得發送許可,從步驟a開始執行;
5.g如果該「傳遞」站發現自其執行「傳遞」以來,某站的基本傳送單位企圖第二次通過自己,則該等待站轉而獲得一次發送許可;同時,當站發送且沒有完成一次發送許可的發送量時,包括該「企圖第二次通過」的基本傳送單位在內的除發自自己的基本傳送單位以外的所有該站從網上所收到的數據將被存放在該站的寄存裝置中;
5.h完成一次發送許可的發送量後,該站轉而獲得一次傳遞其寄存裝置中網上數據上網的許可;同時判斷5.i如果該站沒完成全部數據發送,該站執行所述的「傳遞」,即從步驟e重複;
5.j如果該站完成全部數據發送,該站退出協同遞送,執行所述的「回收傳遞」;
5.k如果所述「回收傳遞」站完成全部數據回收,該站執行所述的「簡單傳遞」;
5.l任何在協同遞送進行當中請求發送的站將從步驟a起重複以加入協同遞送序列;
5.m如上述傳送,直到所有等待站完成所有數據發送並取下所有網上數據,回到「簡單傳遞」狀態,網恢復無數據狀態(2)。
如所述協同網通訊方法中一次發送許可的發送量為至少一個基本傳送單位;
如所述協同網通訊方法中一次傳遞許可的傳遞量為緊密相連的所有不同的發送站的各一次發送許可的發送量;
如所述的協同網通訊方法,其特徵在於所述步驟(3)中所述′「傳遞」站向網上塞入至少包括基本傳送單位源地址碼在內的及其前面的所有碼個數個單位寄存裝置′的最佳起始個數是首碼區的碼個數與源地址碼區的碼個數之和;該特徵的另一種表達是一種保證為協同網帶來最小延遲的網上基本傳送單位的格式(英文frameformat)至少包括一個首碼區F,一個目的地址碼區DA,一個源地址碼區SA,一個數據碼區DATA,一個尾碼區E;各碼區在網上的傳送先後次序是首碼區,源地址碼區,目的地址碼區,數據碼區,尾碼區;並且首碼區與源地址碼區間的唯一可能的其它碼位數是零;另外,不使用這一碼序的協同網稱為準協同網。
為了實現所述總目的和其所屬的上述方法及其它下面將出現的為實現所述總目的的具體目的,協同網的通訊裝置特徵包括媒介或通道網絡上連接至少兩個站;站即在網絡與數字終端間的信息碼交換裝置;每站至少有一個為接收來自網上數據的接收端Rdti和一個為傳送數據上網的傳送端Rdto;通過媒介每一個站的接收端與另一站的傳送端相連;網上各站間傳遞的最小可識別結構(英文frame)稱為基本傳送單位,至少包括首碼區F,目的地址碼區DA,源地址碼區SA,數據碼區,尾碼區E;每站與至少一個數據終端相連;每站中至少包括一個用於寄存來自網上信息碼的界面寄存裝置IR,一個用於分析進出站信息碼的分析裝置,一個用於選擇是傳遞界面寄存裝置中的信息碼還是發送來自終端的信息碼上網的選通裝置,一個用於寄存來自網上送給本站的信息碼的接收寄存裝置RR,一個對各裝置產生控制信號的控制裝置;站的接收端Rdti並接著界面寄存裝置,分析裝置,接收寄存裝置的輸入端;接收寄存裝置的輸出端通過站的輸入發送端Tdti接數據終端的輸入端;站的發送端Rdto接選通裝置的輸出端SO;選通裝置的由S1信號控制選通的輸入端DS1接寄存裝置的輸出端;數據終端的輸出端通過站的輸入發送端Tdto並接著選通裝置的由S2信號控制選通的輸入端DS2和分析裝置的另一輸入端;站與終端間相連有至少一個終端通知站有無數據可送的信號RQt,一個站通知終端忙否的信號Bs,一個站通知終端有無數據可送的信號RQs,一個終端通知站忙否的信號Bt。其特徵是該界面寄存裝置屬於碼的隊(bit-queue)結構,可以存放至少一個基本傳送單位;該分析裝置至少包括一個用於在輸入端分析來自網上的信息碼的接收分析裝置Ai,一個用於分析發自終端的信息碼的發送分析裝置Ao,一個用於在寄存裝置的特定位置分析將被傳遞上網的信息碼的傳遞分析裝置Ap;該控制裝置是按照所述協同網方法對站中各裝置產生至使網上各基本傳送單位緊密相接的控制信號的控制裝置,至少包括一個界面寄存器裝置碼地址指針裝置P和一個中心控制裝置CC;該接收分析裝置輸入端Ais接所述Rdti;該發送分析裝置輸入端Aos接所述Tdto;該傳遞分析裝置串行輸入端Aps接界面寄存裝置「第一」首碼區位後第一個碼位(注帶引號的「第一」指當基本傳送單位的第一碼位存於界面寄存裝置的第一碼位時,界面寄存裝置中各基本傳送單位及相應的碼區的順序;以下同。),並行輸入端App接界面寄存裝置的第一個碼位F.as和源地址碼區所有碼位。
如所述的協同網通訊裝置,其特徵在於所述界面寄存裝置IR至少有一個接所述Rdti的由碼地址指針控位的作為隊尾的輸入起始位在界面寄存裝置的第一碼位或在寄存裝置中「第一」源地址碼區的最後一位的串行輸入端Ris,一個通過所述DS1接所述Rdto的位於界面寄存裝置第一碼位的作為隊首的串行輸出端Ro,一個接所述Aps的位於界面寄存裝置第一碼位的串行輸出端Aps,一個接所述App的包括界面寄存裝置第一碼位和源地址區碼位的並行輸入端App;至少受控於指示界面寄存裝置向隊首輸出端作碼位移動的信號shf.o,指示清零對界面寄存裝置中隊首部的首碼區到源地址碼區的信號cl.as,指向界面寄存裝置下一個存放碼的地址的信號p.BA,指向界面寄存裝置位於「第一」個源地址碼區最後一位及之前的從源地址碼區到首碼區的共用碼地址的信號p.as;
如所述的協同網通訊裝置,其特徵在於所述接收分析裝置Ai進一步至少包括一個標記識別裝置Tr,(當採用反標記方法時,一個反標記識別裝置aTr),一個首碼識別裝置Fr,一個定時裝置TM,一個站地址識別裝置Ar;至少並接有所述Tr,(aTr),Fr,Ar的所述Ais;至少產生表示接收分析裝置抓住一個發給本站的基本傳送單位的信號soi,表示接收分析裝置抓住一個發給本站的基本傳送單位的信號do,表示為恢復原數據應除去的一個零碼的位置信號hi,表示接收分析裝置收到了一個基本傳送單位的尾碼信號Ei;
如所述的協同網通訊裝置,其特徵在於所述傳遞分析裝置Ap進一步至少包括一個標記識別裝置Tr,(當採用反標記方法時,一個反標記識別裝置aTr),一個首碼識別裝置Fr,一個定時裝置TM,一個站地址識別裝置Ar;至少有一接界面寄存裝置第二碼位的並接著所述Tr,(aTr),Fr,Ar的所述Aps,一個接界面寄存裝置第一碼位F.as和「第一」個源地址碼區所有碼位的所述App;至少產生表示傳遞分析裝置抓住一個基本傳送單位首碼的信號Fp,表示傳遞分析裝置沒有抓住一個基本傳送單位首碼的信號(-Fp),表示傳遞分析裝置抓住一個自從本站等待發送以來試圖第二次通過本站的某個站的基本傳送單位的信號2s,表示傳遞分析裝置沒有抓住一個自從本站等待以來發自本站的基本傳送單位的信號(-sop),表示傳遞分析裝置傳遞出了一個基本傳送單位尾碼的信號Ep,至少受控於指示允許傳遞分析裝置工作的信號okp;
如所述的協同網通訊裝置,其特徵在於所述發送分析裝置Ao進一步至少包括一個定時裝置TM;至少產生表示為保證標記的唯一性應塞發的一個零碼的位置的信號ho,表示發送分析裝置送出了一個自己完整的基本傳送單位的信號nx,至少受控於指示允許發送分析裝置工作的信號oko;
如所述的協同網通訊裝置,其特徵在於所述接收寄存裝置RR是至少能存放目的地址碼最後一位及之前所有碼位的位移寄存裝置,其連所述Rdti的數據輸入端固定於第一位,其接所述Tdti的數據輸出端固定於最後一位;其數據輸出至少由所述信號do控制;
如所述的協同網通訊裝置,其特徵在於所述界面寄存裝置碼地址指針裝置P的第一碼地址指位到「第一」個源地址區最後一碼地址指位均作為界面寄存裝置碼地址指針控位的輸入起始位指向所述IR中「第一」個源地址碼區的最後一位,即所述共用地址p.as;還至少產生所述信號p.BA,表示指針正指向界面寄存裝置隊首部源地址碼區的最後一位碼地址的信號p.1;至少受控於指示界面寄存裝置定位下一個基本傳送單位的存放的信號Ei,指示界面寄存裝置開始工作的所述信號RQt;
如所述的協同網通訊裝置,其特徵在於所述中心控制裝置至少綜合已定義的信號RQt,soi,Ei,nx,Fp,(-Fp),2s,(-sop),Ep後至少產生已定義的信號okp,oko,shf.o,cl.as,S1,S2;該中心控制裝置至少應該執行如下邏輯規則S1=(-RQt)*S1+((-RQt)+Fp*(-sop)*nx)*S2;
S2=RQt*((2s+(-Fp))*S1+(-Fp)*nx)*S2;
okp=S1;
oko=S2;
shf.o=S1+(-Fp)*p.as;
cl.as=soi;
本發明的優點既避免了所述先有技術的主要缺點又保留下所述先有技術的主要優點;具體地說,本發明1)通過動態起用界面寄存器,消除了基本傳送單位在網上的間隙,使傳送效率與媒介佔用率均達到最大,同時2)通過動態起用界面寄存器,使基本傳送單位有效數據碼的攜帶量有較大範圍的選擇以至達到最佳,同時3)通過動態起用界面寄存器,使延遲達到可能的最小,並導至同時4)使有效傳送效率與媒介有效佔用率隨網上總的可尋址站數增加而減少的速度為最慢,0.94atN=02to0.86atN=268435456(當媒介長為500km),即站負載能力為最強,易聯成大規模的多站網,並導至同時5)使網站的拆,裝與改不引起網參數的調整,易普及。本發明將促使具有高傳送效率的大規模多站多pc機e-mail聯網的出現。故本發明具有相當的優勢以成為標記網(TokenRing,IEEE802.5)後一個新的標準,以至用於FDDI或ISDN網。
本發明的


圖1是協同網的一種拓卜結構;
圖2是協同網協議的網站工作流程。
圖3是基本協同網方法的幾種傳送實施序列;
圖4是採用標記方法的基本協同網方法的一個傳送實施過程;
圖5是採用反標記方法的準協同網方法的一個傳送實施過程;
圖6是協同網的幾種基本傳送單位格式;
圖7是協同網的一種站裝置結構;
圖8是協同網站的一種選通裝置;
圖9是協同網站的一種接收寄存裝置;
圖10是協同網站的一種界面寄存裝置;
圖11是協同網站接收分析裝置中的一種標記識別裝置;
圖12是協同網站接收分析裝置中的一種首碼識別裝置;
圖13是協同網站接收分析裝置中的一種定時裝置;
圖14是協同網站接收分析裝置中的一種地址識別裝置;
圖15是協同網站傳遞分析裝置中的一種標記識別裝置;
圖16是協同網站傳遞分析裝置中的一種首碼識別裝置;
圖17是協同網站傳遞分析裝置中的一種定時裝置;
圖18是協同網站傳遞分析裝置中的一種地址識別裝置;
圖19是協同網站發送分析裝置中的一種定時裝置;
圖20是協同網站界面寄存裝置中的一種地址指針裝置;
圖21是協同網站中的一種中心控制裝置;
圖22是協同網站中的一種時鐘裝置;
圖23是協同網站中的一種標記發生裝置;
圖24是協同網站分析裝置中的一種反標記識別裝置;
圖25是協同網站裝置中的一種監控裝置;
圖26是協同網站分析裝置中的一種優先級識別裝置;
圖27是協同網站裝置中的又一種界面寄存裝置;
圖28是協同網站裝置中的又一種地址指針裝置;
圖29是協同網站裝置中的又一種中心控制裝置;
本發明實現的實施例協同網基本參數的定義與命名a.媒介的信號傳輸速度c,單位每秒鐘兆米,記為c=Mmps;媒介可以是電線,電纜,光纖,光纖中的某通道,或微波;該速度c與所選的媒介相關;
b.媒介的設計長度L,單位米,記為L=m;
c.網上可尋址的站總數N,單位個,記為N=;
d.站所允許的最大時鐘Cf,單位兆赫,記為Cf=MHz;
e.標記所包含的碼個數Nt;
f.基本傳送單位首碼區中所包含的碼個數Nh;
g.基本傳送單位地址碼區中所包含的碼個數Na,Nsa和Nda同理定義;
h.基本傳送單位數據碼區中所包含的碼個數Nd;
i.基本傳送單位中所包含塞入碼的個數Ni;
j.基本傳送單位中所包含的碼個數Nbtu=Nh+Nsa+Nda+Nd+Ni+Ne;
協同網導出參數的定義與命名j.空網延遲de當網上無數據傳送也無站請求發送時,網上虛信號沿網走一圈所引起的時鐘延遲數,其值為de*Tb=N*(1/Cf+L*Cf/c/N)=N*(Tb+wn)=N*(1+wn/Tb)*Tb;
k.k級協同傳送網起始延遲dks當網上有k個站同時請求發送時,網上第一個發送站發送的第一個碼沿網走一圈所引起的時鐘延遲數,其值為基本協同網dks=(k*(Nh+Na)+N-k+N*wn/Tb);
準協同網dks=(k*(Nh+2*Na)+N-k+N*wn/Tb);
l.k級協同傳送網穩定延遲dk當網上有k個站同時請求發送時,網上第一個發送站發送的第二個基本單位沿網走一圈所需的時鐘數,其值為dk=k*([dks/(Nh+2*Na+Nd)]+1)*(Nh+2*Na+Nd)+(N-k)+N*wn;
例1.如所述的協同網通訊方法的實施協議如下1.網的基本構成協議a.包括參見圖1,一通訊媒介或通道網絡和與該網絡相連的多個站;每站至少有一個接收網上數據的接收端和一個發送數據網上的發送端,一個站的發送端與另一個站的接收端相連,每站中至少包括一個用於寄存來自網上的信息碼的界面寄存裝置,一個用於在輸入端分析來自網上的信息碼的接收分析裝置,一個用於分析發自終端的信息碼的發送分析裝置,一個用於在寄存裝置的輸出端分析將被傳遞上網的信息碼的傳遞分析裝置,一個用於選擇是傳遞寄存裝置中來自網上的信息碼還是發送自終端的信息碼上網的選通裝置,一個按照協同網方法產生控制各裝置信號使得網上各傳送單位緊密相接的控制裝置;
2.網上站的工作狀態協議b.「簡單傳遞」狀態傳遞接收到的所有網上數據上網,起用一個碼單位的延遲(或寄存裝置)以便答覆向其發送數據的站;
c.「傳遞」狀態執行一個傳遞許可傳遞接收到的所有網上數據上網,起用至少Nh+Na個碼單位的寄存裝置以便在決定不傳遞某站的數據出站時,也的確沒有傳出其任一碼;
d.「發送」狀態執行一個發送許可發送其數據終端中的數據上網,起用至少Nh+Na個碼單位的寄存裝置以便在決定傳遞某站的數據出站時,該站數據的源地址區確已完全進入發送站,並根據其發送期間寄存所有接收到的數據的需要,起用相應數目單位的寄存裝置;
e.「回收傳遞」狀態傳遞接收到的所有網上數據上網,起用至少Nh+Na個碼單位的寄存裝置以便在決定回收本站的數據下網時,也的確沒有傳出其任一碼;
3.網啟動協議f.1當採用標記方法時,其協議如下各站啟動,無數據,進入簡單傳遞狀態;網監控裝置清零全網,產生一個且唯一個標記送上網;
f.2當採用反標記方法時,其協議如下各站啟動,無數據,進入簡單傳遞狀態;網監控裝置清零全網,網中沒有任何信號,為一空狀態;
4.網傳送啟動協議g.1當採用標記方法時,其協議如下網上所有請求發送的站中抓獲標記的站獲得一次發送許可,其它網上請求發送的站在其開始發送前也須先抓獲標記以確定基本傳送單位的首碼;其特徵是該標記總存在在網上,每個請求發送的站必須抓獲一次標記且只要抓獲一次標記就可分步完成其所有數據的發送;
g.2當採用反標記方法時,其協議如下網上所有請求發送的站中凡抓獲反標記,即抓獲至少一個基本傳送單位中碼個數個Nbtu連續零碼,的站獲得一次發送許可,在發送前首先發一個標記。其特徵是該標記是網上特有的,總冠於基本傳送單位之前,並與之同上下網,可被認為是基本傳送單位首碼區的擴展部分;每個請求發送的站必須抓獲一次且只要抓獲一次反標記或標記就可分步完成其所有數據的發送;
5.網站簡單傳遞協議h.任一啟動站或完成數據發送的站執行「簡單傳遞」;網在啟動時或所有的站都完成了數據發送時處於「簡單傳遞」;
6.網站傳遞協議i.每次傳遞許可,使其獲得站可以傳遞緊密相連的所有不同的發送站的各一次發送許可的發送量;
j.任一「簡單傳遞」站在其有數據發送時執行「傳遞」;
k.任一存有可傳遞數據的「發送」站在其完成一次發送許可後執行「傳遞」;
7.網站發送協議l.每次發送許可,使其獲得站可以發送自己的至少一個基本傳送單位;
m.任一抓獲緊跟在基本傳送單位之後或標記之後的至少一個連續的零碼之一的站或者抓獲一個企圖自本站傳遞以來第二次送它的基本傳送單位過該站的站的傳遞站獲得一次發送許可;
n.只有當基本傳送單位的源地址碼區全部進入正在發送或等待發送的站後,該數據才成為該站的可傳遞上網的數據,簡稱可傳遞數據;
o.任何正在發送的站,在其恰好完成一次發送許可的發送量時,該站的界面寄存裝置中沒有可傳遞數據,則該站又獲一次發送許可;
p.任何正在發送的站,在其沒有完成一次發送許可的發送量時,該站所收到除發自自己的基本傳送單位以外的基本傳送單位將被存放在該站的界面寄存裝置中;
8.網站回收協議q.任一完成發送但仍有自己的數據在網上的站執行回收傳遞。
9.網站複製協議r.任一站可在任一時刻不改變其傳送狀態下複製送給自己的基本傳送單位;
關於由本協議決定的協同網站工作流程,參見圖2;
例2.採用標記的基本協同網方法的傳送實施例(1)參數的選擇a.N=4,並假設它們在網上均勻分布;
b.每個文件由六個基本傳送單位組成;
c.每個請求站有一個文件發送;
(2)當該網的k=0;每個站引起一個碼位的延遲;傳輸序列見圖3(1)中的a)序列是a站的接收端看到的序列其中,時間軸t上的每一小格代表一個基本傳送單位所佔用時間;T代表標記所在的位置,其所跨佔的時間在這裡被忽略,以下同;圖3(1)中的b)序列是b站的接收端看到的序列;圖3(1)中的c)序列是c站的接收端看到的序列;
(3)當該網的k=1;該請求站引起Nh+Na個碼位的延遲;傳輸序列見圖3(2)中a)序列是a站的接收端看到的序列其中a1代表a站發送第一個基本傳送單位,a2代表a站發送的第二個基本傳送單位,如此定義,a6代表a站第六個基本傳送單位,以下推至bk代表b站第k個基本傳送單位,字母e代表當網上有信息在運行時某站接收端為收到任一基本傳送單位的首碼已經等了一個基本傳送單位碼個數的空隙;t.RQt代表a站請求發送的時刻,t.Ts代表a站開始發送的時刻,t.Rcv代表a站的接收端收到a1的第一位碼的時刻,t.E代表網上回到無數據傳送的時刻;圖3(2)中b)序列是b站的接收端看到的序列;圖3(2)中c)序列是c站的接收端看到的序列;
(4)當該網的k=3;每個請求站引起整個傳送序列Nh+Na個碼位的延遲,若[dks/(Nh+2*Na+Nd)]+1=4;傳輸序列見圖3(3)中的a)序列是a站的接收端看到的序列;圖3(3)中的b)序列是b站的接收端看到的序列;圖3(3)中的c)序列是c站的接收端看到的序列;
該傳送過程見圖4(a)-(w)每一圖中,每一個矩形代表一個站,有黑三角的站代表有數據發送站,其中的有小矩形的代表該站所起用的寄存裝置,而小矩形的個數代表該站所起用的能存一個基本傳送單位的寄存單元的個數;同心園間代表站間的傳送媒介,可以是電纜,電線,光纖,光纖中某通道,微波等,並包含了媒介延遲及每個站在等待第一次發送許可時所塞入該傳送環中的延遲寄存裝置的碼位數,其值為dks=k*(Nh+Na)+N-k+N*wn/Tb=3*(Nh+Na)+1+4*wn/Tb.
圖4(a)表示a站首先抓獲標記發送完其第二個基本傳送單位b站放過了a1後的信號在媒介上的佔用狀況,圖4(b)表示b站抓獲a站企圖第二次通過它的基本傳送單位後b站插送完b1的信號在媒介上的佔用狀況,其後每隔過一個基本傳送單位時刻的信號在媒介上的佔用狀況及變化過成可由標以b,c,..等字母的各圖及其順序表示,直到圖4(v),圖4(w)所示網上無數據傳送;
注由於各站內可以根據需要自動起用的延遲寄存裝置的碼位數使得各站間的延遲碼位數恰好等於整數倍個基本傳送單位的碼位數的功能,站分布的非均勻或k級協同傳送網起始延遲dks/(Nh+2*Na+Nd)的非整數情形的傳送也具有類似於上述過程。
例3.採用反標記的準協同網方法的傳送實施例(1)參數的選擇a.N=3,並假設它們各自分布在網環的四分點上;
b.每個文件由六個基本傳送單位組成;
c.每個請求站有一個文件發送;
(2)當該網的k=0;每個站引起一個碼位的延遲;傳輸序列見圖3(4)中的x)序列是a站的接收端看到的序列,或者是b站的接收端看到的序列,或者是c站的接收端看到的序列;
(3)當該網的k=1;該請求站引起Nh+Na個碼位的延遲;傳輸序列見圖3(5)中a)序列是a站的接收端看到的序列;圖3(5)中b)序列是b站的接收端看到的序列;圖3(5)中c)序列是c站的接收端看到的序列;
(4)當該網的k=3;每個請求站引起整個傳送序列Nh+Na個碼位的延遲,若[dks/(Nh+2*Na+Nd)]+1=8;傳輸序列見圖3(6)中的a)序列是a站的接收端看到的序列;圖3(6)中的b)序列是b站的接收端看到的序列;圖3(6)中的c)序列是c站的接收端看到的序列;
該傳送過程見圖5(a)-(u)圖5(a)表示a站,b站和c站同時抓獲反標記發送完它們各自的第二個基本傳送單位a1,a2,b1,b2,c1,c2後的信號在媒介上的佔用狀況,圖5(b)表示b站和c站各自放過a站和b站的自它們「傳遞」以來第一次通過它的基本傳送單位a2和b2後b站和c站「協同插送」完各自的b3和c3的信號在媒介上的佔用狀況,圖5(c)表示b站和c站各自抓獲a站和b站的企圖第二次通過它的基本傳送單位後b站和c站「協同插送」完各自的b3和c3的信號在媒介上的佔用狀況以及各站內寄存裝置的佔用情況,其後每隔過一個基本傳送單位的時刻的信號在媒介上的佔用狀況及其變化過成可以由標以b,c,..等字母的各圖及其順序表示,直到圖5(t),圖5(u)所示網上無數據傳送;
注由於各站內可以根據需要自動起用的延遲寄存裝置的碼位數使得各站間的延遲碼位數恰好等於整數倍個基本傳送單位的碼位數的功能,站分布的非均勻或k級協同傳送網起始延遲dks/(Nh+2*Na+Nd)的非整數情形的傳送也具有類似於上述過程.
例4.採用標記方法的基本協同網裝置的一例實施設計(1)基本參數的選擇a.媒介的選擇電纜(cable),c=200Mmps;
b.媒介的設計長度L=50000m;
c.網上可尋址的站總數N=16300;
d.站所允許的最大時鐘Cf=5MHz(假設*);
注*本站邏輯方案的不同的晶片展開或用現有晶片組成不同的聯網卡決定不同的站所允許的最大時鐘;該時鐘是在本站邏輯方案進一步整合化簡後根據晶片展開的型式和所採用基本邏輯電路的類型(TTL,MOS,EOL,等等)及在優化後的起關鍵時序作用的路徑上的各延遲參數,理論的計算出;故這裡只對該時鐘作假設;
(2)基本傳送單位的格式與標記的選擇參見圖6(a)a.標記是緊跟一個0值碼的63個連續的1值碼後緊跟一個0值碼,這63個連續的1值碼在網上是唯一的;
b.Nh=1其值為1時,表示一個滿的基本傳送單位到來,其值是0時,表示至少一個碼位空隙;
c.Nda=Nsa=Na=14=logN個碼位其每一二進位值表示一個站地址;
d.Nd=100octets=800;
e.Ni=[800/63]=12;
f.Ne=0;
g.Nbtu=841;
注至少14個連續的零值地址(00000000000000)和14個連續的壹值地址(11111111111111)被保留用於網管理。
(3)站的選擇與設計參見圖7,用於接收,寄存與傳遞網上發自其它站的信息碼,發送與回收網上發自自己的信息碼交換裝置;其組成如前所述;數據端Rdti,Rdto,Tdti,Tdto,DS1,DS2,SO,Ais,Aps,App,F.as如前定義,信號端RQt,RQs,Bt,Bs如前定義;
(4)選通裝置的設計參見圖8,一個選通開關其數據端DS1,DS2,SO如前定義,信號端S1,S2如前定義,其選通原則是當S1=1時,SO=DS1,當S2=1時,SO=DS2;
(5)接收寄存裝置RR的選擇與設計參見圖9,該裝置是二十九個碼位長的位移寄存裝置,其數據輸入端連Rdti,其數據輸出端接Tdti;其數據輸入由信號hi控制;其數據輸出由信號do和信號hi控制;Rdti,Tdti,hi,do如前定義;
(6)界面寄存裝置IR的選擇與設計參見圖10,屬似陣列-碼隊結構(array-likebit-queue);行地址p.AA與列地址p.BA共同決定輸入碼Rdti應該存放的位置;該寄存裝置根據控制信號shf.a可以向隊首方向作行間位移和根據控制信號shf.b向隊首方向作碼間位移;該寄存裝置根據控制信號p.11隻起用第一碼位一位和根據控制信號RQt起用另一起始輸入端p.as;任一行如果處於起始輸入p.as狀態同時其行的第一碼位中的值又為零時,該行自動向行首方向作碼間位移,直到其行首位中值為一;第一行的碼位移由shf.o控制;輸出位在第一行的第一碼位;另外,其第一行中從第一碼位到第十五碼位是特為傳遞分析裝置提供信息的碼位,分別為F.as,App,Aps。數據端Rdti,Aps,App,F.as如前定義,信號端p.AA,p.BA,shf.a,shf.b,p.11,p.as,shf.o如前定義;
(7)接收分析裝置Ai的選擇與設計a.標記識別裝置Tr參見圖11,該裝置主要由一個六位加法記數裝置c,一個特定值63解碼器demux,一個寄存所抓獲的標記Ti的裝置r.t,又一個寄存所抓獲的0碼的裝置r.0,又一個寄存所抓獲某0碼後的連續的1的裝置r.01並且傳遞該信號給c,又一個寄存所查獲的信號2t的裝置r.2t,和一些控制邏輯門組成;有一個數據入口接所述的Ais;產生表示該裝置抓獲了標記的信號Ti;產生表示自本站結束髮送以來該裝置第二次抓獲了標記的信號2t;受控於如前定義的指示該裝置清除其寄存裝置r.t中的Ti信號的信號Ei;
b.首碼識別裝置Fr參見圖12,該裝置主要由一個寄存所抓獲的首碼的裝置r,和一些控制邏輯門組成;有一個數據入口接所述的Ais;產生表示該裝置抓獲了一個基本傳送單位的首碼的信號Fi;受控於如前定義的指示該裝置開始尋找基本傳送單位的首碼的信號Ti,受控於如前定義的指示該裝置開始尋找基本傳送單位的首碼的信號Ei;
c.定時裝置TM參見圖13,該裝置主要由一個十位加法記數裝置c,一個特定值14,28,91,154,217,280,343,406,469,532,595,658,721,784,840的解碼器demux,3個1位分別寄存信號t.SA,t.DA,Ei的寄存裝置和一些控制邏輯門組成;當記數器c數到14時產生用於複製基本傳送單位的源地址碼的定時信號t.SA;當記數器c數到28時產生用於複製基本傳送單位的源地址碼的定時信號t.DA;和如前定義的表示自c數到28始,每63碼位摘除一位零碼的信號hi,如前定義的當記數器數到828時用於確定基本傳送單位尾碼的定時信號Ei;受控於如前定義的指示c做清零操作的信號Ti,受控於如前定義的指示c做加操作並對所存的產生信號t.SA,t.DA,Ei做清零操作的信號Fi,受控於如前定義的當記數器數到840時指示c做清零操作的信號Ei;
d.地址識別裝置Ar參見圖14,該裝置主要由一個位移寄存裝置sr,一個存放著本站地址的只讀存儲裝置Rom,一個地址比較裝置cmp,一個源地址分析結果寄存裝置r.sa,一個目的地址分析結果寄存裝置r.da,一個網清零指示比較裝置cmp,一個網清零指示分析結果寄存裝置r.ni,和一些控制邏輯門組成;有一個數據入口接所述的Ais;產生如前定義的信號soi,do,和指示整個站做清零操作的信號cl(注所有圖中均未標出本基本信號);受控於如前定義的指示該裝置複製源地址碼的信號t.SA,受控於如前定義的指示該裝置複製目的地址碼的信號t.DA,受控於如前定義的指示該裝置對所存的產生信號soi,do做清零操作的信號Ei;
(8)傳遞分析裝置Ap的選擇與設計a.標記識別裝置Tr參見圖15,類似於接收分析裝置的標記識別裝置;特徵是省去了那個寄存所查獲的信號2t的裝置r.2t和相應的信號2t;一數據入口接為所述的Aps;產生的表示該裝置抓獲了標記的信號Tp;受控於如前定義的指示該裝置清除其寄存裝置r.t中的Tp信號的信號Ep;
b.首碼識別裝置Fr參見圖16,該裝置主要由一個寄存所抓獲的首碼的裝置r,和一些控制邏輯門組成;有一個數據入口接所述的Aps,F.as;產生如前定義的信號Fp,(-Fp);受控於如前定義的指示該裝置開始尋找基本傳送單位的首碼的信號Tp,Ep,指示該裝置在傳遞狀態下的信號S2;接受如前定義的作為該裝置在發送狀態下尋找首碼的值的F.as,c.定時裝置TM圖17,該裝置主要由一個十位加法記數裝置c,一個特定值840解碼器demux,2個分別寄存信號t.SA和所定義信號Ep的1位寄存裝置和一些控制邏輯門組成;當記數器c啟始工作時產生用於複製基本傳送單位的源地址碼的定時信號t.SA,當記數器c數到840時產生如前定義的用於確定基本傳送單位的長度的定時信號Ep;受控於如前定義的指示c做清零操作的信號Tp,受控於如前定義的指示c在S1狀態下做加操作並對所存的產生信號t.SA,Ep做清零操作的信號Fp,受控於如前定義的指示c做清零操作的信號Ep,受控於如前定義的指示c可以做加操作的信號S1,受控於如前定義的指示c做清零操作的信號S2;
d.地址識別裝置Ar參見圖18,該裝置主要由一個位移寄存裝置s,一個存放著所有可尋址站N個地址的只讀存儲裝置Rom,N個地址比較裝置cmp,N個地址比較結果寄存裝置和一些控制邏輯門組成;有一個數據入口接所述的App;該裝置產生如前定義的信號2s,(-sop);受控於如前定義的指示該裝置複製源地址碼的信號t.SA,受控於如前定義的指示該裝置對所存的產生信號(-sop)做清零操作的信號Ep,受控於如前定義的指示該裝置對所存的產生信號2s做清零操作的信號S2;
(9)發送分析裝置Ao的選擇與設計a.定時裝置TM參見圖19,該裝置包括一個十位加法記數裝置c,一個特定值91,154,217,280,343,406,469,532,595,658,721,784,840解碼器demux和一些控制邏輯門;當記數器c數到829時產生如前定義的用於限定基本傳送單位長度的定時信號nx,自數到29始每隔63碼位產生如前定義的塞入一位零碼ho;受控於如前定義的指示c工作的信號oko;
(10)界面寄存裝置的地址指針裝置P的選擇與設計參見圖20,該裝置主要由一個十位列地址加法記數裝置c.b,一個k(注k=[dks/840]+1)位行地址加減法記數裝置c.a,一個特定值為1到840的解碼器demux.b,一個特定值為1到k的解碼器demux.a,和一些控制邏輯門組成;產生如前定義的信號p.1,p.as,p.BA,和表示將要或正在被使用的行地址的信號p.AA,表示p.AA是將要被使用的行地址的信號e.BA,表示p.AA是正在被使用的行地址的信號ne.BA,表示p.AA指在第一行的信號e.AA,表示p.AA不指在第一行的信號ne.AA;受控於指示c.b做加操作的信號+.BA,受控於指示c.b做清零操作的信號cl.BA,受控於指示c.a做加操作的信號+.AA,受控於指示c.a做減操作的信號-.AA,受控於指示c.a做清零操作的信號cl.AA;
(11)中心控制裝置CC的選擇與設計參見圖21,其中所有信號如前定義,其邏輯函數是S1=(-RQt)*S1+((-RQt)+Fp*(-sop)*nx)*S2;
S2=RQt*(2s+(-Fp))*S1+(-Fp)*nx*S2;
okp=S1;
oko=S2;
shf.o=S1+(-Fp)*p.as;
cl.as=soi;
0.as=-(F.as+App);
+.BA=(RQt+ne.AA+(-(e.AA*p.as*0.as*2t)))*(-soi)*(-(ne.AA*(-Fi)))*(-(S2*e.AA*p.1*(-Fp)))*(-(S1*e.AA*p.1))*(-(S1*e.AA*(-p.as)));
cl.BA=-(Ei+soi+e.AA*p.as*0.as*2t);
+.AA=Ei*(-(S1*Ep));
-.AA=ne.AA*(-Ei)*S1*Ep;
shf.a=ne.AA*S1*Ep;
p.11=(-RQt)*e.AA*p.as*0.as*2t;
RQs=do;
(12)時鐘發生裝置CG,參見圖22,包括石英振蕩器和負責產生所需頻率和波形的時鐘信號微調器。
(13)標記發生裝置TG參見圖23(a),網上應有一個站內裝有對全網進行清零操作和產生標記的裝置,該裝置包括一個六位加法記數器,一個特值1到63解碼器,一個寄存reset信號的寄存器,和一些邏輯門,產生使該監控站清零並設定選通開關的S2通道的信號m,和產生標記信號tg,由人為信號reset啟動或設定全網。
例5.採用反標記方法的準協同網裝置的一例實施設計(1)基本參數的選擇與命名a.光纖(opticalfiber),c=250Mmps;
b.L=100000m;
c.N=16300;
d.Cf=5MHz;注Cf如前定義;
(2)基本傳送單位的格式,標記與反標記的選擇參見圖6(b);
a.標記是緊跟一個0值碼的15個連續的1值碼後緊跟一個0值碼,這15個連續的1值碼在網上是特有的,但不唯一,是首碼區的擴展部分;
b.首碼區碼位數Nt=0;
c.地址碼區碼位數Nsa=Nda=Na=14=logN;
d.數據碼區碼位數Nd=100octets=800被攜帶的數據碼;
e.Ni=[800/15]=50;
f.Nbtu=Nt+828+50=17+878=895個碼位;
g.反標記是880個連續的0值碼;
(3)站的選擇與設計如所述採用標記方法的基本協同網裝置實施設計中的站裝置,參見圖7;
(4)選通開關的選擇與設計如所述採用標記方法的基本協同網站裝置實施設計中的選通開關,參見圖8;
(5)接收寄存裝置RR的選擇與設計類似於所述採用標記方法的基本協同網站裝置實施設計中的接收寄存裝置,參見圖9;其特點該位移寄存裝置只需十五個碼位;
(6)界面寄存裝置IR的選擇與設計類似於所述採用標記方法的基本協同網站裝置實施設計中的界面寄存裝置,參見圖10;其特點該寄存裝置的p.as,cl.as,App需二十九個碼位;
(7)接收分析裝置Ai的選擇與設計a.反標記識別裝置aTr參見圖24,該裝置主要由一個十位加法記數裝置c,一個特定值880解碼器demux,一個寄存抓獲的反標記的裝置r,和一些控制邏輯門組成;有一個數據入口所述的Ais;產生表示該裝置抓獲了反標記的信號aTi;受控於如前定義的指示該裝置清除其寄存裝置中的aTi的信號Ei;
b.標記識別裝置Tr類似於所述採用標記方法的基本協同網站接收分析裝置實施設計中的標記識別裝置,參見圖11;其特點該輸出信號Ti或者是原Ti或者是如前定義的aTi;
c.首碼識別裝置Fr如所述採用標記方法的基本協同網站接收分析裝置實施設計中的首碼識別裝置,參見圖12;
d.定時裝置TM類似於所述採用標記方法的基本協同網站接收分析裝置實施設計中的定時裝置,參見圖13;其特點當記數器數到28時產生用於複製基本傳送單位的源地址碼的定時信號t.SA;當記數器數到14時產生用於複製基本傳送單位的目的地址碼的定時信號t.DA;表示自數到29始每隔16碼位產生一位摘除零碼的信號hi;當記數器數到878時產生用於確定基本傳送單位尾碼的定時信號並指示c做清零操作Ei;
e.地址識別裝置Ar如所述採用標記方法的基本協同網站接收分析裝置實施設計中的地址識別裝置,參見圖14;
(8)傳遞分析裝置Ap的選擇與設計a.反標記識別裝置aTr該裝置主要由一個十位加法記數裝置c,一個特定值880解碼器demux,一個寄存抓獲的反標記的裝置r,和一些控制邏輯門組成;有一個數據入口所述的Aps;產生表示該裝置抓獲了反標記的信號aTp;受控於如前定義的指示該裝置清除其寄存裝置中的aTp的信號Ep;
b.標記識別裝置Tr類似於所述採用標記方法的基本協同網站傳遞分析裝置實施設計中的標記識別裝置,參見圖15;其特點該輸出信號Tp或者是原Tp或者是如前定義的aTp;
c.首碼識別裝置Fr如所述採用標記方法的基本協同網站傳遞分析裝置實施設計中的首碼識別裝置,參見圖16;
c.定時裝置TM類似於所述採用標記方法的基本協同網站傳遞分析裝置實施設計中的定時裝置,參見圖17;
d.地址識別裝置Ar如所述採用標記方法的基本協同網站傳遞分析裝置實施設計中的地址識別裝置,參見圖18;
(9)發送分析裝置Ao的選擇與設計a.標記發生裝置TG類似於所述採用標記方法的基本協同網的站實施設計中的標記發生裝置,參見圖23(b),其特徵是所述信號tg產生於解碼器的值1至15,值16指示c和r清零,由如前所定義的S2代替reset啟動;
b.定時裝置TM類似於所述採用標記方法的基本協同網站發送分析裝置實施設計中的定時裝置,參見圖19;其特點該輸出信號ho是自數到28始,每隔16碼位塞入一位零碼;
(10)界面寄存裝置的地址指針裝置P的選擇與設計類似於所述採用標記方法的基本協同網站控制裝置實施設計中的界面寄存裝置的地址指針裝置,參見圖20;其特點該輸出信號p.as並接隊首17+28=45個碼位;
(11)中心控制裝置CC的選擇與設計如所述採用標記方法的基本協同網站控制裝置實施設計中的中心控制裝置,參見圖20;
(12)時鐘發生裝置CG如所述採用標記方法的基本協同網站裝置實施設計中的時鐘發生裝置,參見圖22;
例6.採用標記方法並提供網監控和優先服務的協同網裝置的一例實施設計(1)基本參數的選擇與命名a.光纖(opticalfiber)c=250Mmps;
b.媒介的設計長度L=200000m;
c.網上可尋址的站總數N=16300;
d.站所允許的最大時鐘(假設*)Cf=5MHz;注Cf如前定義;
(2)基本傳送單位的格式與標記的選擇參見圖6(c),a.標記是緊跟一個0值碼的63個連續的1值碼後緊跟一個0值碼,這63個連續的1值碼在網上是唯一的;
b.Nt=1,其值是1時,表示基本傳送單位到來,其值是0時,表示至少一個碼位空隙;
c.Nsa=Nda=Na=14=logN;
d.優先級區碼位數Nc=1∶0值代表普通傳送,每次許可傳送1個基本傳送單位,1值代表優先傳送,每次許可傳送10個基本傳送單位;
e.Nd=100octets=800;
f.Ni=[800/63]=12;
g.Nbtu=1+14+14+1+800+12+0=842;
(3)站的選擇與設計如所述採用標記方法的基本協同網裝置實施設計中的站裝置,參見圖7;
(4)選通開關的選擇與設計如所述採用標記方法的基本協同網站裝置實施設計中的選通開關,參見圖8;
(5)接收寄存裝置RR的選擇與設計如所述採用標記方法的基本協同網站裝置實施設計中的接收寄存裝置,參見圖9;
(6)界面寄存裝置IR的選擇與設計參見圖27,屬碼隊結構(bit-queue);碼地址p.BA決定輸入碼Rdti應該存放的位置;該寄存裝置根據控制信號shf.o向隊首方向作碼間位移;該寄存裝置根據控制信號p.11隻起用第1碼位1位;另一起始輸入端由所述p.as決定;該寄存裝置如果處於起始輸入p.as狀態同時其第1碼位中的值又為零時,該寄存裝置自動向隊首方向作碼間位移;輸出位在第1碼位Ros;另外,其從第1碼位到第15碼位是特為傳遞分析裝置提供信息的碼位,分別為所述的F.as,App,Aps。數據端Rdti,Aps,App,F.as如前定義,信號端p.BA,Rdti,p.11,RQt,p.as,shf.o,S1如前定義;
(7)接收分析裝置Ai的選擇與設計a.標記識別裝置Tr如所述採用標記方法的基本協同網站接收分析裝置實施設計中的標記識別裝置,參見圖11;
b.首碼識別裝置Fr如所述採用標記方法的基本協同網站接收分析裝置實施設計中的首碼識別裝置,參見圖12;
c.定時裝置TM類似於所述採用標記方法的基本協同網站接收分析裝置實施設計中定時裝置,參見圖13;其特點當記數器數到841時用於確定基本傳送單位尾碼的定時信號Ei;d.地址識別裝置Ar如所述採用標記方法的基本協同網站接收分析裝置實施設計中的地址識別裝置,參見圖14;
(8)傳遞分析裝置Ap的選擇與設計a.標記識別裝置Tr如所述採用標記方法的基本協同網站傳遞分析裝置實施設計中的標記識別裝置,參見圖15;
b.首碼識別裝置Fr如所述採用標記方法的基本協同網站傳遞分析裝置實施設計中的首碼識別裝置,參見圖16;
c.定時裝置TM類似於所述採用標記方法的基本協同網站傳遞分析裝置實施設計中的定時裝置,參見圖17;其特點增加產生一個當記數器數到29時用於提取「優先區」值的定時信號t.C並且Ep為當記數器c數到841時用於確定基本傳送單位尾碼的定時信號並指示c做清零操作;
d.地址識別裝置Ar如所述採用標記方法的基本協同網站傳遞分析裝置實施設計中的地址識別裝置,參見圖18;
e.優先級識別裝置Cr參見圖26,該裝置包括一個用於記錄基本傳送單位個數的多位加法記數器c,一個特值1,10解碼器demux,一個用於限定普通級傳送的基本傳送單位的個數的一位比較器C1,一個用於限定優先級傳送的基本傳送單位的個數的一位比較器C2,一個用於存放C1或C2比較結果的一位寄存器r,和一些邏輯門;輸入數據是Aps;產生表示這是一個傳送許可的傳送量的信號Cp;受控於所定義過的使c做一次記錄的信號Fp,使C1,C2與基本單位優先區中值做比較的信號t.C,使該裝置清除的信號t.DA;
(9)發送分析裝置Ao的選擇與設計a.定時裝置TM類似於所述採用標記方法的基本協同網站發送分析裝置實施設計中的定時裝置,參見圖19;其特點增加產生一個當記數器數到30時用於提取「優先區」值的定時信號t.c並nx為當記數器數c到842時用於確定基本傳送單位尾碼的定時信號;
b.優先級識別裝置Cr參見圖26,該裝置包括一個用於記錄基本傳送單位個數的多位加法記數器c,一個解碼器demux,一個用於限定普通級傳送的基本傳送單位的個數的一位比較器C1,一個用於限定優先級傳送的基本傳送單位的個數的一位比較器C2,一個用於存放C1或C2比較結果的一位寄存器r,和一些邏輯門;輸入數據是Tdto;產生表示這是一個傳送許可的傳送量的信號Co;受控於所定義過的使c做一次記錄的信號Fo,使C1,C2與基本單位優先區中值做比較的信號t.C,使該裝置清除的信號t.DA;
(10)界面寄存裝置的地址指針裝置P的選擇與設計參見圖28,該裝置包括一個(14+k)位地址萬用加減法設定記數裝置c(注k=[dks/842]+1),該裝置有一併行輸入端cip和一併行輸出端cop;一個(14+k)位,15行,首尾均固定,行位移,隊型地址記存裝置r;一個兩輸入端兩輸出端(14+k)位選通裝置,該裝置有一接cop的並行輸入端Sic,另有一接r的隊首的並行輸入端Sir和一接cip的並行輸出端Soc,另一接demux的並行輸出端Sod,其算法是j.BA=1時,cip=Soc,j.BA=0時,Sod=cop;一個解碼器demux,和一些控制邏輯門;該裝置產生如前定義的信號p.1,p.as,p.BA,和表示c在起始位置上的信號p0;受控於如前定義的信號+.BA,如前定義的信號cl.BA,指示c做減操作的信號-.BA,指示c做設定操作,即,將地址記存裝置r隊首中的地址送入記數裝置c的信號j.BA;
(11)中心控制裝置CC的選擇與設計S1=(-RQt)*S1+((-RQt)+Fp*(-sop)*nx)*S2;
S2=RQt*(2s+(-Fp))*S1+(-Fp)*nx*S2;
okp=S1;
oko=S2;
shf.o=S1+(-Fp)*p.as;
cl.as=soi*p.as*F.as;
0.as=-(F.as+App);
+.BA=(RQt+(-(p.as*0.as*2t)))*(-(S1*p.1*(-Fp)))*(-(S2*(soi+(-Fi))));
-.BA=S1*(soi+(-Fi))*(-p0);
j.BA=soi;
cl.BA=S1*(-RQt)*p.as*0.as*2t;
p.11=(-RQt)*p.as*0.as*2t;
RQs=do;
(12)時鐘發生裝置CG,如所述採用標記方法的基本協同網站控制裝置實施設計中的時鐘發生裝置,參見圖22;
(13)監控裝置MNT,參見圖25,該裝置包括一個用於產生清零全網,設定選通開關的S2通道和產生標記多位加法記數器cT,一個用於限定標記在網上運行的最小和最大標記周期的多位加法記數器cL,一個用於限定最小標記周期的多位比較器com.min,一個用於限定最大標記周期的多位比較器com.max,一個用於存放限定最小標記周期比較結果的一位寄存器r.min,一個用於存放限定最大標記周期比較結果的一位寄存器r.max,一個用於存放入為設定指示的一位寄存器r.st,和一些邏輯門;產生使該監控站清零,設定選通開關的S2通道的信號m,和產生標記信號tg,受控於人為啟動或設定全網的信號reset,如前所定義的標記信號Ti和尾碼信號Ei,人為設定全網最小標記周期值mint和最大標記周期值maxt。
權利要求
1.一種計算機通訊網系統中屬於傳輸媒介佔用協議層的動態協同無間隙傳送聯網(以下簡稱協同網)的方法,其特徵包括下列步驟(1)網啟動;(2)網閒置網上無數據,各站無發送請求,執行只要求每站提供一個碼延遲的且只為複製給自己的數據而分析接收信息碼的「簡單傳遞」;(3)網傳送啟動至少有一個站請求發送,其中又必至少有一個站最先獲得發送許可開始執行發送;所有執行發送的站判斷;(4)無隙壟斷髮送如果沒發現有其它站也在發送,則該站進行並保持無隙壟斷髮送,直到該站無數據發送而做除了複製給自己的數據外同時回收自己發的數據的「回收傳遞」,收回所有數據後,最終使網回到所述的步驟(2);(5)無隙協同遞送如果發現有其它站也在發送並企圖與其共用該媒介或通道,則該正在發送站與請求通過站進行無隙協同遞送,直到所有請求發送的站完成所有數據的發送而做所述的「回收傳遞」,各站收回各自所有數據後,最終使網回到所述的步驟(2)。
2.如權利要求1所述的協同網方法,其特徵在於所述在步驟(3)中a.當網採用標記方法時任一請求發送的站執行所述的「傳遞」,即該站向網上塞入至少包括基本傳送單位源地址碼在內的及其前面的所有碼個數個單位寄存裝置以使該站可以在任一基本傳送單位的第一碼位離開該站以前識別該基本傳送單位發自哪個站;抓獲其後緊跟著零碼的標記的上述站獲得一次發送許可,其它請求發送的站在其開始發送前也須先抓獲標記以確定網基本傳送單位的第一碼位;其特徵是該標記總存在在網上,每個請求發送的站必須抓獲一次標記且只要抓獲一次標記就可分步完成其所有數據的發送;b.當網採用反標記方法時任一請求發送的站執行所述的「傳遞」;凡抓獲至少基本傳送單位中碼個數個連續零碼的站獲得一次發送許可,在發送其數據之前先發一個標記;其特徵是如果有k個站在同時刻請求發送,則它們各可獲得一個反標記;該標記在網上是特有的但不是唯一的,且總冠在基本傳送單位之前,並與之同上下網,被認為是基本傳送單位首碼區的擴展部分;每個請求發送的站必須抓獲一次且只要抓獲一次反標記或標記就可分步完成其所有數據的發送。
3.如權利要求1所述的協同網方法,其特徵在於所述在步驟(5)中進一步包括a.只要獲得發送許可站的寄存裝置中沒有可傳遞數據,該站將連續獲得發送許可;同時,網上所有所述的「傳遞」站在其獲發送許可前須先抓獲標記或任一基本傳送單位的尾碼位以確定下一個基本傳送單位的首碼或尾碼或識別標記;b.抓獲了首碼的所述「傳遞」站開始按步驟e-i,識別基本傳送單位以進行協同傳遞;寄存裝置中收有可傳遞數據的發送站識別其一次發送許可發送量的尾碼位,按步驟c-d進行協同發送;c.若寄存裝置中收有可傳遞數據的發送站找到了其一次發送許可發送量的最後碼位且沒有完成其數據發送,該站成為所述的「傳遞」站,從步驟e開始執行;d.若寄存裝置中收有可傳遞數據的發送站找到了其一次發送許可發送量的尾碼位也完成其所有數據發送,退出協同遞送,執行「回收傳遞」;e.自某站執行所述的「傳遞」以來,e.1當網採用標記方法時標記或第一次通過該站的那些站的基本傳送單位均允許通過,即,該站保持其所述「傳遞」狀態;e.2當網採用反標記方法時第一次通過該站的那些站的基本傳送單位均允許通過,即,該站保持其所述「傳遞」狀態;f.如果該「傳遞」站抓獲了標記後或某基本傳送單位尾碼後的緊跟著零碼,則獲得發送許可,從步驟a開始執行;g.如果該「傳遞」站發現自其執行「傳遞」以來,某站的基本傳送單位企圖第二次通過自己,則該等待站轉而獲得一次發送許可;同時,當站發送且沒有完成一次發送許可的發送量時,包括該「企圖第二次通過」的基本傳送單位在內的除發自自己的基本傳送單位以外的所有該站從網上所收到的數據將被存放在該站的寄存裝置中;h.完成一次發送許可的發送量後,該站轉而獲得一次傳遞其寄存裝置中網上數據上網的許可;同時判斷i.如果該站沒完成全部數據發送,該站執行所述的「傳遞」,即從步驟e重複;j.如果該站完成全部數據發送,該站退出協同遞送,執行所述的「回收傳遞」;k.如果所述「回收傳遞」站完成全部數據回收,該站執行所述的「簡單傳遞」;l.任何在協同遞送進行當中請求發送的站將從步驟a起重複以加入協同遞送序列;m.如上述傳送,直到所有等待站完成所有數據發送並取下所有網上數據,回到「簡單傳遞」狀態,網恢復無數據狀態(2);如所述協同網通訊方法中一次發送許可的發送量為至少一個基本傳送單位;如所述協同網通訊方法中一次傳遞許可的傳遞量為緊密相連的所有不同的發送站的各一次發送許可的發送量。
4.如權利要求2所述的協同網方法的步驟(3),其特徵在於所述′「傳遞」站向網上塞入至少包括基本傳送單位源地址碼在內的及其前面的所有碼個數個單位寄存裝置′的最佳起始個數是首碼區的碼個數與源地址碼區的碼個數之和;該特徵的另一種表達是一種保證為協同網帶來最小延遲的網上基本傳送單位的格式(英文frame format)至少包括一個首碼區F,一個目的地址碼區DA,一個源地址碼區SA,一個數據碼區DATA,一個尾碼區E;各碼區在網上的傳送先後次序是首碼區,源地址碼區,目的地址碼區,數據碼區,尾碼區;並且首碼區與源地址碼區間的唯一可能的其它碼位數是零;另外,不使用這一碼序的協同網稱為準協同網。
5.如權利要求1所述的協同網方法的步驟(5),可傳遞數據的特徵在於對一個正在發送的站來說,只有當基本傳送單位的源地址碼區全部進入站後,該數據才成為站可傳遞上網的數據,簡稱可傳遞數據。
6.一種計算機通訊網系統中屬於傳輸媒介佔用協議層的動態協同無間隙傳送聯網(以下簡稱協同網)的裝置包括媒介或通道網絡上連接至少兩個站;站即在網絡與數字終端間的信息碼交換裝置;每站至少有一個為接收來自網上數據的接收端Rdti和一個為傳送數據上網的傳送端Rdto;通過媒介每一個站的接收端與另一站的傳送端相連;網上各站間傳遞的最小可識別結構(英文frame)稱為基本傳送單位,至少包括首碼區,目的地址碼區,源地址碼區,數據碼區,尾碼區;每站與至少一個數據終端相連;每站中至少包括一個用於寄存來自網上信息碼的界面寄存裝置IR,一個用於分析進出站信息碼的分析裝置,一個用於選擇是傳遞界面寄存裝置中的信息碼還是發送來自終端的信息碼上網的選通裝置,一個用於寄存來自網上送給本站的信息碼的接收寄存裝置RR,一個對各裝置產生控制信號的控制裝置;站的接收端Rdti並接著界面寄存裝置,分析裝置,接收寄存裝置的輸入端;接收寄存裝置的輸出端通過站的輸入發送端Tdti接數據終端的輸入端;站的發送端Rdto接選通裝置的輸出端S0;選通裝置的由S1信號控制選通的輸入端DS1接寄存裝置的輸出端;數據終端的輸出端通過站的輸入發送端Tdto並接著選通裝置的由S2信號控制選通的輸入端DS2和分析裝置的另一輸入端;站與終端間相連有至少一個終端通知站有無數據可送的信號RQt,一個站通知終端忙否的信號Bs,一個站通知終端有無數據可送的信號RQs,一個終端通知站忙否的信號Bt,其特徵是該界面寄存裝置屬於碼的隊(bit-queue)結構,可以存放至少一個基本傳送單位;該分析裝置至少包括一個用於在輸入端分析來自網上的信息碼的接收分析裝置Ai,一個用於分析發自終端的信息碼的發送分析裝置Ao,一個用於在寄存裝置的特定位置分析將被傳遞上網的信息碼的傳遞分析裝置Ap;該控制裝置是按照所述協同網方法對站中各裝置產生至使網上各基本傳送單位緊密相接的控制信號的控制裝置,至少包括一個界面寄存器裝置碼地址指針裝置P和一個中心控制裝置CC;該接收分析裝置輸入端Ais接所述Rdti;該發送分析裝置輸入端Aos接所述Tdto;該傳遞分析裝置串行輸入端Aps接界面寄存裝置「第一」首碼區位後第一個碼位(注帶引號的「第一」指當基本傳送單位的第一碼位存於界面寄存裝置的第一碼位時,界面寄存裝置中各基本傳送單位及相應的碼區的順序;以下同。),並行輸入端App接界面寄存裝置的第一個碼位F.as和源地址碼區所有碼位。
7.如權利要求5所述的協同網裝置,其特徵在於所述界面寄存裝置IR至少有一個接所述Rdti的由碼地址指針控位的作為隊尾的輸入起始位在界面寄存裝置的第一碼位或在寄存裝置中「第一」源地址碼區的最後一位的串行輸入端Ris,一個通過所述DS1接所述Rdto的位於界面寄存裝置第一碼位的作為隊首的串行輸出端Ro,一個接所述Aps的位於界面寄存裝置第一碼位的串行輸出端Aps,一個接所述App的包括界面寄存裝置第一碼位和源地址區碼位的並行輸入端App;至少受控於指示界面寄存裝置向隊首輸出端作碼位移動的信號shf.o,指示清零對界面寄存裝置中隊首部的首碼區到源地址碼區的信號cl.as,指向界面寄存裝置下一個存放碼的地址的信號p.BA,指向界面寄存裝置位於「第一」個源地址碼區最後一位及之前的從源地址碼區到首碼區的共同碼地址的信號p.as。
8.如權利要求5所述的協同網裝置,其特徵在於所述傳遞分析裝置Ap進一步至少包括一個標記識別裝置Tr,(當採用反標記方法時,一個反標記識別裝置aTr),一個首碼識別裝置Fr,一個定時裝置TM,一個站地址識別裝置Ar;至少有一接界面寄存裝置第二碼位的並接著所述Tr,(aTr),Fr,Ar的所述Aps,一個接界面寄存裝置第一碼位F.as和「第一」個源地址碼區所有碼位的所述App;至少產生表示傳遞分析裝置抓住一個基本傳送單位首碼的信號Fp,表示傳遞分析裝置沒有抓住一個基本傳送單位首碼的信號(-Fp),表示傳遞分析裝置抓住一個自從本站等待發送以來試圖第二次通過本站的某個站的基本傳送單位的信號2s,表示傳遞分析裝置沒有抓住一個自從本站等待以來發自本站的基本傳送單位的信號(-sop),表示傳遞分析裝置傳遞出了一個基本傳送單位尾碼的信號Ep,至少受控於指示允許傳遞分析裝置工作的信號okp。
9.如權利要求5所述的協同網裝置,其特徵在於所述界面寄存裝置碼地址指針裝置P的第一碼地址指位到「第一」個源地址區最後一碼地址指位均作為界面寄存裝置碼地址指針控位的輸入起始位指向所述IR中「第一」個源地址碼區的最後一位,即所述共同地址p.as;還至少產生所述信號p.BA,表示指針正指向界面寄存裝置隊首部源地址碼區的最後一位碼地址的信號p.1;至少受控於指示界面寄存裝置定位下一個基本傳送單位的存放的信號Ei,指示界面寄存裝置開始工作的所述信號RQt。
10.如權利要求5所述的協同網裝置,其特徵在於所述中心控制裝置至少綜合如前所定義的信號S1,S2,RQt,(-RQt),Fp,(-Fp),(-sop),2s和表示完成一次發送許可發送量的信號nx,至少應執行如下邏輯規則S1=(-RQt)*S1+((-RQt)+Fp*(-sop)*nx)*S2,S2=RQt*(2s+(-Fp))*S1+(-Fp)*nx*S2。
全文摘要
本發明公開了一種計算機通訊網系統中屬於傳輸媒介佔用協議層的動態協同無間隙傳送聯網的方法及其裝置。該技術1)消除了在網上基本傳送單位間的間隙,使傳送效率與媒介佔用率均達到最大,2)使基本傳送單位有效數據碼的攜帶量有較大範圍的選擇以至達到最佳,3)使延遲達到可能的最小,導至4)有效數據傳送速度最快,站負載能力為最強,易聯成大規模的多站網,5)使網站的拆、裝與改不引起網參數的調整,易普及。
文檔編號H04L12/46GK1071542SQ9110925
公開日1993年4月28日 申請日期1991年10月8日 優先權日1991年10月8日
發明者孟衛平 申請人:孟衛平

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