[go: up one dir, main page]

RU2834974C9 - Device for determining optimal route of transmitting information in communication system - Google Patents

Device for determining optimal route of transmitting information in communication system Download PDF

Info

Publication number
RU2834974C9
RU2834974C9 RU2024110665A RU2024110665A RU2834974C9 RU 2834974 C9 RU2834974 C9 RU 2834974C9 RU 2024110665 A RU2024110665 A RU 2024110665A RU 2024110665 A RU2024110665 A RU 2024110665A RU 2834974 C9 RU2834974 C9 RU 2834974C9
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
group
output
values
information
inputs
Prior art date
Application number
RU2024110665A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2834974C1 (en
Inventor
Александр Михайлович Межуев
Константин Андреевич Кобелев
Дмитрий Леонидович Стуров
Илья Антонович Кульбашный
Николай Леонидович Стуров
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Application granted granted Critical
Publication of RU2834974C1 publication Critical patent/RU2834974C1/en
Publication of RU2834974C9 publication Critical patent/RU2834974C9/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention relates to devices for determining the information transmission route. Result is achieved due to distribution of information flows. Device comprises a unit for measuring-calculator of possible routes (1), a group of counters (2.1.M) and dividers (3.1.M), to which values of the measurement time interval are supplied, a group of multipliers (4.1.M), memory device (MD) (5.1), adder (6.1), divider (7), comparison circuit (8), second MD (5.2), the output of which is the output of the device. Additionally, introduced are the second groups of counters (2.2.M), adders (9.M) and dividers (3.2.M), to which the values of the number of measurements n are supplied. Dividers (3.2.M) are connected to a group of multipliers (4.1.M). Also introduced are third (5.3) and fourth (5.4) MDs, second group of multipliers (4.2.M), second adder (6.2) connected to divider 7. MD 5.4 is connected to control inputs of MD 5.1, and MD 5.3 of adders 6.1 and 6.2. Unit 1 is connected to MD 5.2, MD 5.4, and control input of MD 5.2. MD 5.2 is connected to comparison circuit 8, which is connected to control input of unit 1.
EFFECT: reduced time delay and packet loss.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике электросвязи, в частности к устройствам определения оптимального маршрута передачи информации в системе связи на основе обобщенного показателя оценки эффективности информационного обмена (информационной эффективности), и может быть использовано при создании новых и совершенствовании существующих автоматизированных систем управления, сетей связи с коммутацией сообщений, сетей связи с коммутацией пакетов, в том числе с быстрой коммутацией пакетов.The invention relates to telecommunication technology, in particular to devices for determining the optimal route for transmitting information in a communication system based on a generalized indicator for assessing the effectiveness of information exchange (information effectiveness), and can be used in creating new and improving existing automated control systems, message-switched communication networks, packet-switched communication networks, including fast packet-switched communication networks.

Известно устройство для определения кратчайшего пути в графе [патент SU №842842 A1, G06G 7/122, 30.06.1981, Бюл. №24], которое содержит: матричную модель графа; блок управления; генератор тактовых импульсов; по числу строк и столбцов матричной модели графа: дифференцирующие цепочки и формирователи дуг, включающие триггеры и счетчики; по числу столбцов матричной модели графа: элементы ИЛИ, первую и вторую группу триггеров, группу элементов НЕ, первую, вторую, третью и четвертую группы элементов И, первую и вторую группы счетчиков, группу схем сравнения. Блок управления содержит первый и второй элемент И, блок пуска и останова, счетчик и дешифратор. Матричная модель графа представляет собой матрицу однородных ячеек формирователей весов дуг с дифференцирующими цепочками размером n×n, где n - максимальное число узлов моделируемого графа.A device for determining the shortest path in a graph is known [patent SU No. 842842 A1, G06G 7/122, 30.06.1981, Bulletin No. 24], which contains: a matrix model of the graph; a control unit; a clock pulse generator; according to the number of rows and columns of the matrix model of the graph: differentiating chains and arc formers, including triggers and counters; according to the number of columns of the matrix model of the graph: OR elements, the first and second groups of triggers, a group of NOT elements, the first, second, third and fourth groups of AND elements, the first and second groups of counters, a group of comparison circuits. The control unit contains the first and second AND elements, a start and stop unit, a counter and a decoder. The matrix model of the graph is a matrix of homogeneous cells of arc weight generators with differentiating chains of size n×n, where n is the maximum number of nodes of the modeled graph.

Недостатком данного устройства является то, что для определения кратчайших путей между узлами в графе используются вес дуг в виде значения времени прохождения дуги и критерий минимума времени прохождения от узла до узла, применение которых не позволяет найти кратчайший маршрут с учетом одновременного использования ресурсов системы связи по хранению и передаче информации.The disadvantage of this device is that to determine the shortest paths between nodes in the graph, the weight of arcs in the form of the arc travel time value and the criterion of the minimum travel time from node to node are used, the use of which does not allow finding the shortest route taking into account the simultaneous use of communication system resources for storing and transmitting information.

Существует также устройство для определения минимальных путей в графах [патент SU №1242982 A1, G06F 15/20, 07.07.1986, Бюл. №25], содержащее матричную модель графа; по числу строк и столбцов матричной модели графа формирователи дуг; по числу столбцов матричной модели графа: первую и вторую группу элементов ИЛИ, группу триггеров, группу элементов НЕ, первую, вторую, третью и четвертую группы элементов И, регистрирующие счетчики, группу регистрирующих триггеров; блок вычисления кода максимального числа, блок памяти, дифференцирующую цепочку, генератор тактовых импульсов, элемент И-НЕ, два элемента И, элемент ИЛИ, элемент НЕ, первый и второй счетчики, первый и второй дешифраторы, вход запуска устройства. Формирователь дуги содержит первый и второй триггеры, первый и второй элементы И, дифференцирующую цепочку. Блок памяти по числу строк и столбцов матричной модели графа содержит: группу элементов И, группу триггеров, по числу столбцов матричной модели графа группу элементов ИЛИ, группу элементов НЕ.There is also a device for determining minimal paths in graphs [patent SU No. 1242982 A1, G06F 15/20, 07.07.1986, Bulletin No. 25], containing a matrix model of a graph; arc formers according to the number of rows and columns of the matrix model of the graph; according to the number of columns of the matrix model of the graph: the first and second groups of OR elements, a group of triggers, a group of NOT elements, the first, second, third and fourth groups of AND elements, registration counters, a group of registration triggers; a unit for calculating the code of the maximum number, a memory unit, a differentiating chain, a clock pulse generator, an AND-NOT element, two AND elements, an OR element, a NOT element, the first and second counters, the first and second decoders, and a device trigger input. The arc former contains the first and second triggers, the first and second AND elements, a differentiating chain. A memory block corresponding to the number of rows and columns of the matrix graph model contains: a group of AND elements, a group of triggers, a group of OR elements corresponding to the number of columns of the matrix graph model, and a group of NOT elements.

Недостатками данного устройства являются: определяются не все маршруты от начального узла до конечного узла в графе, а лишь независимые пути на графе; невозможно определить оптимальный маршрут от начального узла до конечного узла в системе связи по заданному критерию.The disadvantages of this device are: not all routes from the initial node to the final node in the graph are determined, but only independent paths on the graph; it is impossible to determine the optimal route from the initial node to the final node in the communication system according to a given criterion.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для определения путей в графе [патент SU №1292000 A1, G06F 15/20, 23.02.1987, Бюл. №7], содержащее: первый и второй блоки памяти; блок регистрации; первый, второй, третий, четвертый и пятый регистры; первый, второй, третий и четвертый блоки сравнения на равенство; первый, второй, третий, четвертый и пятый мультиплексоры; счетчики; накапливающий сумматор; блок сравнения на больше-меньше; элемент ИЛИ; генератор импульсов; блок регистров. В результате работы устройства в блоке регистрации формируются все пути в графе между его начальной и конечной вершинами и определяются веса этих путей.The closest in technical essence to the claimed invention is a device for determining paths in a graph [patent SU No. 1292000 A1, G06F 15/20, 23.02.1987, Bulletin No. 7], comprising: first and second memory blocks; registration unit; first, second, third, fourth and fifth registers; first, second, third and fourth equality comparison blocks; first, second, third, fourth and fifth multiplexers; counters; accumulating adder; greater-less comparison block; OR element; pulse generator; register block. As a result of the device operation, all paths in the graph between its initial and final vertices are formed in the registration unit and the weights of these paths are determined.

Недостатками прототипа являются: отсутствуют при решении задачи маршрутизации одновременный учет возможностей системы связи по передаче и хранению информации; не определены процедуры нахождения оптимального маршрута в системе связи, снижающие среднюю временную задержку и потери пакетов.The disadvantages of the prototype are: the solution to the routing problem does not take into account the capabilities of the communication system for transmitting and storing information; the procedures for finding the optimal route in the communication system, which reduce the average time delay and packet loss, are not defined.

Техническим результатом предлагаемого устройства является уменьшение средней временной задержки и потерь пакетов за счет оптимального распределения информационных потоков в системе связи при передаче информации от узла-отправителя до узла-получателя путем определения оптимального маршрута на основе обобщенного показателя - коэффициента полезного действия (КПД) передачи информации.The technical result of the proposed device is a reduction in the average time delay and packet loss due to the optimal distribution of information flows in the communication system during the transmission of information from the sending node to the receiving node by determining the optimal route based on a generalized indicator - the efficiency coefficient (ECC) of information transmission.

Технический результат достигается тем, что в устройстве определения оптимального маршрута передачи информации в системе связи, содержащем блок измерителя-вычислителя всех возможных маршрутов от узла-отправителя до узла-получателя, согласно изобретению, дополнительно введены последовательно соединенные по количеству М интервалов системы связи первая группа счетчиков, первая группа делителей, на вторые входы которых подают значения заданного интервала времени измерений Δtзад, первая группа перемножителей, первое запоминающее устройство, первый сумматор, делитель, схема сравнения, второе запоминающее устройство, первый выход которого является выходом устройства; также дополнительно введены последовательно соединенные по количеству М интервалов системы связи вторая группа счетчиков, группа сумматоров, вторая группа делителей, на вторые входы которых подают значения количества измерений n, а выходы второй группы делителей соединены со вторыми входами первой группы перемножителей; кроме того, дополнительно введены четвертое запоминающее устройство и последовательно соединенные по числу М интервалов системы связи вторая группа перемножителей, третье запоминающее устройство, второй сумматор, выход которого соединен со вторым входом делителя; первый выход четвертого запоминающего устройства соединен с управляющими входами первого и третьего запоминающих устройств, а второй выход четвертого запоминающего устройства соединен с управляющими входами первого и второго сумматоров; первый выход блока измерителя-вычислителя всех возможных маршрутов от узла-отправителя до узла-получателя соединен с входами второго и четвертого запоминающих устройств, а второй выход блока измерителя-вычислителя всех возможных маршрутов от узла-отправителя до узла-получателя соединен со вторым управляющим входом второго запоминающего устройства, второй выход которого соединен со вторым входом схемы сравнения, второй выход которой соединен с управляющим входом блока измерителя-вычислителя всех возможных маршрутов от узла-отправителя до узла-получателя (фигура).The technical result is achieved in that in the device for determining the optimal route for transmitting information in a communication system, comprising a measuring-calculating unit for all possible routes from a sending node to a receiving node, according to the invention, a first group of counters, a first group of dividers, connected in series according to the number M of intervals of the communication system, to the second inputs of which the values of a given measurement time interval Δt da , a first group of multipliers, a first storage device, a first adder, a divider, a comparison circuit, a second storage device, the first output of which is the output of the device are additionally introduced; also additionally introduced are a second group of counters, a group of adders, a second group of dividers, connected in series according to the number M of intervals of the communication system, to the second inputs of which the values of a number of measurements n are fed, and the outputs of the second group of dividers are connected to the second inputs of the first group of multipliers; in addition, a fourth storage device and a second group of multipliers, a third storage device, a second adder, the output of which is connected to the second input of the divider, connected in series according to the number M of intervals of the communication system are additionally introduced; the first output of the fourth storage device is connected to the control inputs of the first and third storage devices, and the second output of the fourth storage device is connected to the control inputs of the first and second adders; the first output of the unit of the measuring-calculator of all possible routes from the sender node to the recipient node is connected to the inputs of the second and fourth storage devices, and the second output of the unit of the measuring-calculator of all possible routes from the sender node to the recipient node is connected to the second control input of the second storage device, the second output of which is connected to the second input of the comparison circuit, the second output of which is connected to the control input of the unit of the measuring-calculator of all possible routes from the sender node to the recipient node (figure).

Отличительный признак, касающийся дополнительного введения: первой и второй групп счетчиков; первой и второй групп делителей; первой и второй групп перемножителей; группы сумматоров; первого, второго, третьего и четвертого запоминающих устройств; первого и второго сумматоров; делителя; схемы сравнения, поясняется следующим.The distinguishing feature concerning the additional introduction of: first and second groups of counters; first and second groups of dividers; first and second groups of multipliers; a group of adders; first, second, third and fourth storage devices; first and second adders; a divider; a comparison circuit, is explained as follows.

Через заданный интервал времени измерений Δtзад подают данные из системы связи для каждого m-го интервала связи (из совокупности всех интервалов связи m=1…М), состоящего из m-го буферного запоминающего устройства (БЗУ) и m-го канала связи (КС), на входы первой и второй групп счетчиков. В первой группе счетчиков для каждого m-го интервала связи выполняют операции подсчета количества информационных пакетов, переданных через каждый m-ый КС rm. Во второй группе счетчиков для каждого m-го интервала связи через требуемый период времени , который равен значению заданного интервала времени измерений Δtзад деленному на значение количества измерений n, выполняют операции подсчета количества информационных пакетов qj,m, хранящихся в каждом m-ом БЗУ в текущий j-ый момент времени, которые выдают на соответствующие входы группы сумматоров, затем вторую группу счетчиков обнуляют («уст. 0» через τmp). В группе сумматоров для каждого m-го интервала связи осуществляют операции сложения поступающих текущих значений qj,m и вычисляют значения количества информационных пакетов , хранящихся в каждом m-ом БЗУ за заданный интервал времени измерений Δtзад. Далее через Δtзад с выходов первой группы счетчиков выдают значения rm на соответствующие первые входы первой группы делителей, на вторые входы которых подают значения заданного интервала времени измерений Δtзад. С выходов группы сумматоров выдают значения qm на соответствующие первые входы второй группы делителей, на вторые входы которых подают значения количества измерений n. После чего, группу сумматоров и первую группу счетчиков обнуляют («уст. 0» через Δtзад). В первой группе делителей осуществляют операции деления значений rm на значения Δtзад, вычисляя средние значения скорости передачи информации каждого m-го КС, которые выдают на соответствующие первые входы первой группы перемножителей. Во второй группе делителей осуществляют операции деления значений qm на значения n, вычисляя средние значения количества информационных пакетов , хранящихся в каждом m-ом БЗУ, которые выдают на соответствующие вторые входы первой группы перемножителей. В первой группе перемножителей выполняют операции умножения значений Vm и Qm, определяя значения кибернетической мощности KWm=Vm⋅Qm каждого m-го интервала связи, которые выдают на входы первого запоминающего устройства, где их запоминают. Также через заданный интервал времени измерений Δtзад из системы связи для каждого m-го интервала связи подают значения емкости Nm каждого m-го БЗУ и пропускной способности Cm каждого m-го КС, соответственно, на первые и вторые входы второй группы перемножителей. Во второй группе перемножителей выполняют операции умножения значений Nm и Cm, определяя значения полной кибернетической мощности каждого m-го интервала связи, которые выдают на входы третьего запоминающего устройства, где их запоминают.After a specified measurement time interval Δt zad , data are fed from the communication system for each m-th communication interval (from the set of all communication intervals m=1…M), consisting of the m-th buffer storage device (BSD) and the m-th communication channel (CC), to the inputs of the first and second groups of counters. In the first group of counters, for each m-th communication interval, operations are performed to count the number of information packets transmitted through each m-th CC r m . In the second group of counters, for each m-th communication interval, after the required period of time, , which is equal to the value of the specified measurement time interval Δt divided by the value of the number of measurements n, perform operations to count the number of information packets q j,m stored in each m-th BZU at the current j-th moment in time, which are output to the corresponding inputs of the adder group, then the second group of counters is reset ("set 0" through τ mp ). In the adder group for each m-th communication interval, operations are performed to add the incoming current values q j,m and calculate the values of the number of information packets , stored in each m-th BZU for a given measurement time interval Δt zad . Then, after Δt zad , the values r m are output from the outputs of the first group of counters to the corresponding first inputs of the first group of dividers, to the second inputs of which the values of the given measurement time interval Δt zad are fed. The values q m are output from the outputs of the group of adders to the corresponding first inputs of the second group of dividers, to the second inputs of which the values of the number of measurements n are fed. After that, the group of adders and the first group of counters are reset ("set. 0" after Δt zad ). In the first group of dividers, operations are performed to divide the values r m by the values Δt zad , calculating the average values of the information transfer rate each m-th CS, which are output to the corresponding first inputs of the first group of multipliers. In the second group of dividers, operations of dividing the values of q m by the values of n are performed, calculating the average values of the number of information packets , stored in each m-th BZU, which are output to the corresponding second inputs of the first group of multipliers. In the first group of multipliers, the operations of multiplying the values of V m and Q m are performed, determining the values of the cybernetic power KW m =V m ⋅Q m of each m-th communication interval, which are output to the inputs of the first storage device, where they are stored. Also, after a specified measurement time interval Δt zad from the communication system for each m-th communication interval, the values of the capacity N m of each m-th BZU and the throughput C m of each m-th CS are fed, respectively, to the first and second inputs of the second group of multipliers. In the second group of multipliers, the operations of multiplying the values of N m and C m are performed, determining the values of the total cybernetic power each m-th communication interval, which are fed to the inputs of the third storage device, where they are stored.

При этом с учетом проведенных выше операций в первом и третьем запоминающих устройствах хранятся значения кибернетической мощности KWm и полной кибернетической мощности , соответственно, для каждого m-го интервала связи системы связи, которые перезаписываются (обновляются) через заданный интервал времени измерений Δtзад.In this case, taking into account the operations carried out above, the values of the cybernetic power KW m and the total cybernetic power are stored in the first and third storage devices , respectively, for each m-th communication interval of the communication system, which are rewritten (updated) after a specified measurement time interval Δt zad .

После чего, через Δtзад подают данные из системы связи на вход блока измерителя-вычислителя всех возможных маршрутов от узла-отправителя до узла-получателя, выполненного по схеме, представленной в патенте [SU №1292000 A1, G06F 15/20, 23.02.1987, Бюл. №7], в котором запоминают все маршруты от узла-отправителя до узла-получателя (i=1…I) и проверяют наличие информации о возможных маршрутах. В случае наличия информации о возможных маршрутах с выхода блока измерителя-вычислителя всех возможных маршрутов от узла-отправителя до узла-получателя одновременно выдают информацию о текущем i-ом маршруте Li, состоящем из m-ых интервалов связи, на вход четвертого запоминающего устройства, в котором его запоминают, и на вход второго запоминающего устройства, в котором запоминают информацию о текущем i-ом маршруте Li при наличии сигнала на его первом управляющем входе. Далее с первого выхода четвертого запоминающего устройства последовательно выдают информацию о каждом m-ом интервале связи, входящем в текущий i-ый маршрут, на управляющие входы первого и третьего запоминающих устройств. По сигналам на управляющих входах первого и третьего запоминающих устройств с их выходов последовательно выдают значения кибернетической мощности KWm и полной кибернетической мощности соответствующих m-ым интервалам связи, входящих в текущий i-ый маршрут, на входы первого и второго сумматоров, соответственно. Затем информацию об m-ых интервалах связи, входящих в текущий i-ый маршрут, в четвертом запоминающем устройстве удаляют. В первом и втором сумматорах выполняют операции сложения, соответственно, последовательно поступающих значений кибернетической мощности KWm и полной кибернетической мощности , определяя значения кибернетической мощности и полной кибернетической мощности текущего i-го маршрута от узла-отправителя до узла-получателя, соответственно. После чего, как информация об m-ых интервалах связи, входящих в текущий i-ый маршрут, из четвертого запоминающего устройства выдана на управляющие входы первого и третьего запоминающих устройств, то в четвертом запоминающем устройстве формируют и направляют сигнал с его второго выхода на управляющие входы первого и второго сумматоров. По сигналам на управляющих входах первого и второго сумматоров с их выходов выдают значения KWi и , соответственно, на первый и второй входы делителя. Затем первый и второй сумматоры обнуляют («уст. 0»).After that, through Δt back, data from the communication system are fed to the input of the measuring-calculating unit of all possible routes from the sending node to the receiving node, made according to the scheme presented in the patent [SU No. 1292000 A1, G06F 15/20, 23.02.1987, Bulletin No. 7], in which all routes from the sending node to the receiving node (i=1…I) are stored and the presence of information about possible routes is checked. In the case of availability of information on possible routes from the output of the measuring-calculating unit of all possible routes from the sender node to the recipient node, information on the current i-th route L i , consisting of m-th communication intervals, is simultaneously output to the input of the fourth storage device, in which it is stored, and to the input of the second storage device, in which information on the current i-th route L i is stored in the presence of a signal at its first control input. Then, from the first output of the fourth storage device, information on each m-th communication interval included in the current i-th route is sequentially output to the control inputs of the first and third storage devices. Based on the signals at the control inputs of the first and third storage devices, the values of the cybernetic power KW m and the total cybernetic power corresponding to the m-th communication intervals included in the current i-th route, to the inputs of the first and second adders, respectively. Then the information about the m-th communication intervals included in the current i-th route is deleted in the fourth memory device. In the first and second adders, the operations of adding, respectively, the sequentially arriving values of the cybernetic power KW m and the total cybernetic power , determining the values of cybernetic power and full cybernetic power the current i-th route from the sender node to the recipient node, respectively. After that, as the information about the m-th communication intervals included in the current i-th route is output from the fourth storage device to the control inputs of the first and third storage devices, then in the fourth storage device a signal is formed and sent from its second output to the control inputs of the first and second adders. Based on the signals at the control inputs of the first and second adders, the values of KW i and , respectively, to the first and second inputs of the divider. Then the first and second adders are reset ("set 0").

В делителе осуществляют операцию деления значения KWi на значение , определяя значение КПД передачи информации текущего i-го маршрута от узла-отправителя до узла-получателя, которое с выхода делителя выдают на первый вход схемы сравнения, на второй вход которой подают текущее минимальное значение КПД передачи информации со второго выхода второго запоминающего устройства. Так как первоначально во втором запоминающем устройстве значение и информация о текущем оптимальном маршруте отсутствуют, то значение ηi с первого выхода схемы сравнения сразу подают на первый управляющий вход второго запоминающего устройства, где его запоминают , а также запоминают информацию о текущем оптимальном маршруте . При последующих вычислениях в делителе значения ηi в схеме сравнения сравнивают его с значением , и если ηi<, то значение ηi с ее первого выхода подают на первый управляющий вход второго запоминающего устройства. По сигналу на первом управляющем входе второго запоминающего устройства запоминают (обновляют) текущее минимальное значение КПД передачи информации и текущий оптимальный маршрут . Затем в схеме сравнения формируют и направляют сигнал с ее второго выхода на управляющий вход блока измерителя-вычислителя всех возможных маршрутов от узла-отправителя до узла-получателя, в том числе, в случае не выполнения условия в схеме сравнения. По сигналу на управляющем входе блока измерителя-вычислителя всех возможных маршрутов от узла-отправителя до узла-получателя удаляют информацию о текущем i-ом маршруте Li и проверяют наличие информации о других возможных маршрутах от узла-отправителя до узла-получателя. В случае, если в блоке измерителе-вычислителе всех возможных маршрутов от узла-отправителя до узла-получателя имеется информация о другом возможном маршруте, то с его первого выхода выдают информацию о следующем текущем i-ом маршруте Li на входы четвертого и второго запоминающих устройств. В случае отсутствия информации о других возможных маршрутах в блоке измерителе-вычислителе всех возможных маршрутов от узла-отправителя до узла-получателя формируют и направляют сигнал с его второго выхода на второй управляющий вход второго запоминающего устройства. По сигналу на втором управляющем входе второго запоминающего устройства на его первый выход, являющийся выходом устройства, выдают информацию об оптимальном маршруте между узлом-отправителем и узлом-получателем. Затем через Δtзад второе запоминающее устройство обнуляют («уст. 0»). После чего продолжают представленные выше измерения и вычисления.In the divider, the operation of dividing the value of KW i by the value is carried out , determining the value of the efficiency of information transfer the current i-th route from the sender node to the recipient node, which is fed from the output of the divider to the first input of the comparison circuit, to the second input of which the current minimum value of the efficiency of information transfer is fed from the second output of the second storage device. Since initially in the second storage device the value and information about the current optimal route are absent, then the value η i from the first output of the comparison circuit is immediately fed to the first control input of the second storage device, where it is stored , and also remember information about the current optimal route . In subsequent calculations in the divisor, the values of η i in the comparison circuit are compared with the value , and if η i < , then the value η i from its first output is fed to the first control input of the second storage device. Based on the signal at the first control input of the second storage device, the current minimum value of the information transfer efficiency is stored (updated) and the current optimal route . Then, in the comparison circuit, a signal is generated and sent from its second output to the control input of the measuring-calculating unit of all possible routes from the sending node to the receiving node, including in the event that the condition is not met in the comparison circuit. At the control input of the block measuring-calculating all possible routes from the sender node to the recipient node, information about the current i-th route L i is deleted and the presence of information about other possible routes from the sender node to the recipient node is checked. If the block measuring-calculating all possible routes from the sender node to the recipient node has information about another possible route, then its first output outputs information about the next current i-th route L i to the inputs of the fourth and second storage devices. If there is no information about other possible routes in the block measuring-calculating all possible routes from the sender node to the recipient node, a signal is generated and sent from its second output to the second control input of the second storage device. At the signal at the second control input of the second storage device, information about the optimal route is output to its first output, which is the output of the device. between the sending node and the receiving node. Then after Δt the second memory device is reset to zero ("set 0"). After which the above measurements and calculations are continued.

Проведенные исследования показывают, что определение оптимального маршрута от узла-отправителя до узла-получателя по критерию минимального значения КПД передачи информации на всех возможных маршрутах обеспечивает уменьшение средней временной задержки и потерь пакетов в системе связи за счет оптимального распределения информационных потоков при передаче информации. КПД передачи информации при решении задачи маршрутизации учитывает использование ресурсов системы связи при передаче и хранении информации по отношению к ее потенциальным возможностям на основе одновременной оценки скоростных характеристик (пропускных способностей) каналов связи и параметров загрузки (емкости) буферов на маршруте передачи информации [Межуев А.М., Коренной А.В. Оценка эффективности сетевых информационных систем обобщенным показателем // Радиотехника. 2021. №3. С. 65-77].The conducted studies show that determining the optimal route from the sending node to the receiving node based on the criterion of the minimum value of the efficiency of information transmission on all possible routes ensures a reduction in the average time delay and packet loss in the communication system due to the optimal distribution of information flows during information transmission. The efficiency of information transmission when solving the routing problem takes into account the use of communication system resources during the transmission and storage of information in relation to its potential capabilities based on a simultaneous assessment of the speed characteristics (bandwidths) of communication channels and the loading parameters (capacity) of buffers along the information transmission route [Mezhev A.M., Korennoy A.V. Evaluation of the effectiveness of network information systems by a generalized indicator // Radio Engineering. 2021. No. 3. Pp. 65-77].

В дальнейшем изобретение поясняется описанием примеров его выполнения и прилагаемым чертежом, на котором фигура изображает схематический чертеж устройства определения оптимального маршрута передачи информации в системе связи, согласно изобретению.The invention is further explained by a description of examples of its implementation and the attached drawing, in which the figure depicts a schematic drawing of a device for determining the optimal route for transmitting information in a communication system, according to the invention.

Устройство определения оптимального маршрута передачи информации в системе связи (фигура) содержит:The device for determining the optimal route for transmitting information in a communication system (figure) contains:

блок измерителя-вычислителя всех возможных маршрутов от узла-отправителя до узла-получателя 1, выполненный по схеме, представленной в патенте [SU №1292000 A1, G06F 15/20, 23.02.1987, Бюл. №7], и предназначенный для: получения данных из системы связи через заданный интервал времени измерений Δtзад и запоминания всех маршрутов от узла-отправителя до узла-получателя; проверки информации о возможных маршрутах и в случае ее наличия одновременной выдачи информации о текущем i-ом маршруте Li с первого выхода на входы запоминающих устройств 5.2 и 5.4, а в случае отсутствия информации о возможных маршрутах - формирования и выдачи сигнала со второго выхода на второй управляющий вход запоминающего устройства 5.2; удаления информации о текущем i-ом маршруте Li и последующей проверки наличия информации о других возможных маршрутах по сигналу на управляющем входе;a measuring and computing unit for all possible routes from the sending node to the receiving node 1, made according to the circuit presented in the patent [SU No. 1292000 A1, G06F 15/20, 23.02.1987, Bulletin No. 7], and intended for: receiving data from the communication system after a specified measurement time interval Δt дача and storing all routes from the sending node to the receiving node; checking information on possible routes and, if available, simultaneously issuing information on the current i-th route L i from the first output to the inputs of storage devices 5.2 and 5.4, and if there is no information on possible routes, generating and issuing a signal from the second output to the second control input of storage device 5.2; deleting information on the current i-th route L i and subsequently checking for the presence of information on other possible routes based on the signal at the control input;

группа счетчиков 2.1.М, предназначенная для получения данных из системы связи в течение заданного интервала времени измерений Δtзад и выполнения подсчета количества информационных пакетов rm, переданных через каждый m-ый КС, а также для выдачи через Δtзад значений rm на соответствующие первые входы группы делителей 3.1.М;a group of counters 2.1.M, designed to receive data from the communication system during a specified measurement time interval Δt zad and to perform a count of the number of information packets r m transmitted through each m-th CS, as well as to output, through Δt zad, the values of r m to the corresponding first inputs of the group of dividers 3.1.M;

группа счетчиков 2.2.М, предназначенная для получения данных из системы связи в течение требуемого периода времени (где n - количество измерений за время Δtзад ) и выполнения подсчета информационных пакетов qj,m, хранящихся в каждом m-ом БЗУ в текущий j-ый момент времени, а также для последовательной выдачи через τmp значений qj,m на соответствующие входы группы сумматоров 9.М;group of counters 2.2.M, designed to receive data from the communication system during the required period of time (where n is the number of measurements over time Δt zad ) and performing the calculation of information packets q j,m stored in each m-th memory unit at the current j-th moment in time, as well as for the sequential output through τ mp of the values of q j,m to the corresponding inputs of the group of adders 9.M;

группа делителей 3.1.М, предназначенная для: выполнения операций деления значений количества информационных пакетов rm, переданных через каждый m-ый КС за время Δtзад, на значения заданного интервала времени измерений Δtзад; вычисления средних значений скорости передачи информации каждого m-го КС; выдачи значений Vm на соответствующие первые входы группы перемножителей 4.1.М;group of dividers 3.1.M, intended for: performing operations of dividing the values of the number of information packets r m , transmitted through each m-th CS during time Δt zad , by the values of the specified measurement time interval Δt zad ; calculating the average values of the information transfer rate each m-th CS; output of values V m to the corresponding first inputs of the group of multipliers 4.1.M;

группа делителей 3.2.М, предназначенная для: выполнения операций деления значений количества информационных пакетов qm, хранящихся в каждом m-ом БЗУ за время Δtзад на значения количества измерений n; вычисления средних значений количества информационных пакетов , хранящихся в каждом m-ом БЗУ; выдачи значений Qm на соответствующие вторые входы группы перемножителей 4.1.М;group of dividers 3.2.M, intended for: performing operations of dividing the values of the number of information packets q m , stored in each m-th BZU for time Δt set by the values of the number of measurements n; calculating the average values of the number of information packets , stored in each m-th memory unit; output of the values of Q m to the corresponding second inputs of the group of multipliers 4.1.M;

группа перемножителей 4.1.М, предназначенная для: выполнения операций умножения средних значений скорости передачи информации Vm каждого m-го КС и количества информационных пакетов Qm, хранящихся в каждом m-ом БЗУ; определения значений кибернетической мощности KWm каждого m-го интервала связи; выдачи значений KWm на входы запоминающего устройства 5.1;group of multipliers 4.1.M, intended for: performing operations of multiplying the average values of the information transfer rate V m of each m-th communication unit and the number of information packets Q m stored in each m-th communication unit; determining the values of the cybernetic power KW m of each m-th communication interval; issuing the values of KW m to the inputs of the storage device 5.1;

группа перемножителей 4.2.М, предназначенная для: получения из системы связи значений емкости каждого m-го БЗУ Nm и пропускной способности каждого m-го КС Cm; выполнения операций умножения значений Nm и Cm; определения значений полной кибернетической мощности каждого m-го интервала связи; выдачи значений на входы запоминающего устройства 5.3;group of multipliers 4.2.M, intended for: obtaining from the communication system the values of the capacity of each m-th BZU N m and the throughput of each m-th CS C m ; performing operations of multiplying the values of N m and C m ; determining the values of the total cybernetic power each m-th communication interval; output of values to the inputs of the memory device 5.3;

запоминающее устройство 5.1, предназначенное для запоминания (обновления) через Δtзад значений кибернетической мощности KWm каждого m-го интервала связи, а также для последовательной выдачи значения кибернетической мощности KWm m-го интервала связи на вход сумматора 6.1 по сигналу на управляющем входе;storage device 5.1, designed for storing (updating) through Δt the values of the cybernetic power KW m of each m-th communication interval, as well as for sequentially outputting the value of the cybernetic power KW m of the m-th communication interval to the input of adder 6.1 based on a signal at the control input;

запоминающее устройство 5.2, предназначенное для: запоминания (обновления) текущего минимального значения КПД передачи информации и информации о текущем оптимальном маршруте по сигналу на первом управляющем входе; выдачи значения со второго выхода на второй вход схемы сравнения 8; выдачи информации об оптимальном маршруте Lopt между узлом-отправителем и узлом-получателем на первый выход, являющийся выходом устройства, по сигналу на втором управляющем входе;storage device 5.2, designed for: storing (updating) the current minimum value of the information transfer efficiency and information about the current optimal route by signal at the first control input; output of the value from the second output to the second input of the comparison circuit 8; issuing information about the optimal route L opt between the sender node and the recipient node to the first output, which is the output of the device, according to the signal at the second control input;

запоминающее устройство 5.3, предназначенное для запоминания (обновления) через Δtзад значений полной кибернетической мощности каждого m-го интервала связи, а также для последовательной выдачи значения полной кибернетической мощности m-го интервала связи на вход сумматора 6.3 по сигналу на управляющем входе;storage device 5.3, designed to store (update) through Δt the values of the total cybernetic power each m-th communication interval, as well as for the sequential output of the value of the total cybernetic power m-th communication interval to the input of adder 6.3 according to the signal at the control input;

запоминающее устройство 5.4, предназначенное для: запоминания информации о текущем i-ом маршруте Li; проверки информации об интервалах связи, входящих в Li, и в случае их наличия последовательной выдачи с первого выхода информации о каждом m-ом интервале связи на управляющие входы запоминающих устройств 5.1 и 5.3 с последующим удалением информации о текущем m-ом интервале связи, а в случае отсутствия информации об интервалах связи - формирования и выдачи сигнала со второго выхода на управляющие входы сумматоров 6.1 и 6.3;storage device 5.4, intended for: storing information about the current i-th route L i ; checking information about the communication intervals included in L i , and, if they are present, sequentially issuing information about each m-th communication interval from the first output to the control inputs of storage devices 5.1 and 5.3, followed by deleting information about the current m-th communication interval, and, if there is no information about the communication intervals, generating and issuing a signal from the second output to the control inputs of adders 6.1 and 6.3;

сумматор 6.1, предназначенный для выполнения операций сложения значений кибернетической мощности KWm m-ых интервалов связи, последовательно поступающих на его вход, и для выдачи значения кибернетической мощности текущего i-го маршрута на первый вход делителя 7 по сигналу на управляющем входе;adder 6.1, designed to perform operations of adding the values of cybernetic power KW m of the m-th communication intervals sequentially arriving at its input, and to output the value of cybernetic power the current i-th route to the first input of divider 7 according to the signal at the control input;

сумматор 6.2, предназначенный для выполнения операций сложения значений полной кибернетической мощности m-ых интервалов связи, последовательно поступающих на его вход, и для выдачи значения полной кибернетической мощности текущего i-го маршрута на второй вход делителя 7 по сигналу на управляющем входе;adder 6.2, designed to perform operations of adding the values of the total cybernetic power m-th communication intervals, successively arriving at its input, and for issuing the value of the total cybernetic power the current i-th route to the second input of divider 7 according to the signal at the control input;

делитель 7, предназначенный для: выполнения операции деления значения кибернетической мощности KWi на значение полной кибернетической мощности текущего i-го маршрута; определения значения КПД передачи информации текущего i-го маршрута; выдачи значений ηi на первый вход схемы сравнения 8;divider 7, designed for: performing the operation of dividing the value of cybernetic power KW i by the value of total cybernetic power current i-th route; determining the value of the efficiency of information transfer current i-th route; output of values η i to the first input of comparison circuit 8;

схема сравнения 8, предназначенная для: выдачи значения КПД передачи информации ηi с первого выхода на первый управляющий вход запоминающего устройства 5.2 при первом вычислении значения ηi в делителе 7, а также при выполнении неравенства ; выполнения операции сравнения значения КПД передачи информации ηi текущего i-го маршрута и текущего минимального значения КПД передачи информации при последующих вычислениях значения ηi в делителе 7; формирования и выдачи сигнала со второго выхода на управляющий вход блока измерителя-вычислителя всех возможных маршрутов от узла-отправителя до узла-получателя 1;comparison circuit 8, designed for: outputting the value of the efficiency of information transfer η i from the first output to the first control input of the memory device 5.2 during the first calculation of the value of η i in the divider 7, as well as when the inequality is satisfied ; performing the operation of comparing the value of the efficiency of information transfer η i of the current i-th route and the current minimum value of the efficiency of information transfer in subsequent calculations of the value of η i in divider 7; formation and output of a signal from the second output to the control input of the measuring-calculating unit of all possible routes from the sending node to the receiving node 1;

группа сумматоров 9.М, предназначенная для: выполнения операции сложения последовательно поступающих на соответствующие входы значений количества информационных пакетов qj,m, хранящихся в каждом m-ом БЗУ в текущий j-ый момент времени; определения значений количества информационных пакетов , хранящихся в каждом m-ом БЗУ за время Δtзад; выдачи через Δtзад значений qm на соответствующие первые входы группы делителей 3.2.М;group of adders 9.M, intended for: performing the operation of adding the values of the number of information packets q j,m sequentially arriving at the corresponding inputs, stored in each m-th BZU at the current j-th moment in time; determining the values of the number of information packets , stored in each m-th BZU for time Δt zad ; output after Δt zad values q m to the corresponding first inputs of the group of dividers 3.2.M;

Все операции, выполняемые в блоках устройства, могут быть реализованы, например, на основе быстродействующих микроконтроллеров [Белов А.В. Самоучитель разработчика устройств на микроконтроллерах AVR. С.-Пб.: Наука и Техника, 2008. 544 с.; Микушин А.В., Сажнев A.M., Сединин В.И. Цифровые устройства и микропроцессоры. С.-Пб.: БХВ - Петербург, 2010. 832 с.].All operations performed in the device blocks can be implemented, for example, on the basis of high-speed microcontrollers [Belov A.V. Self-study Guide for Developers of Devices on AVR Microcontrollers. St. Petersburg: Science and Technology, 2008. 544 p.; Mikushin A.V., Sazhnev A.M., Sedinin V.I. Digital Devices and Microprocessors. St. Petersburg: BHV-Petersburg, 2010. 832 p.].

Работа устройства (фигура) осуществляется следующим образом.The device (figure) operates as follows.

На основе данных, поступающих в течение заданного интервала времени измерений Δtзад из системы связи на входы групп счетчиков 2.1.М и 2.2.М, для каждого m-го интервала связи: в группе счетчиков 2.1.М выполняют операции подсчета количества информационных пакетов, переданных через каждый m-ый КС rm; в группе счетчиков 2.2.М за время Δtзад через требуемый период времени τmp выполняют операции подсчета количества информационных пакетов qj,m, хранящихся в каждом m-ом БЗУ в текущий j-ый момент времени. С выходов группы счетчиков 2.2.М значения qj,m через τmp выдают на соответствующие входы группы сумматоров 9.М, после чего, группу счетчиков 2.2.М обнуляют («уст. 0» через τmp). В группе сумматоров 9.М для каждого m-го интервала связи осуществляют операции сложения значений qj,m и вычисляют значения количества информационных пакетов (где n - количество измерений), хранящихся в каждом m-ом БЗУ за Δtзад. Далее через Δtзад с выходов группы счетчиков 2.1.М выдают значения rm на соответствующие входы 1 группы делителей 3.1.М, на входы 2 которых подают значения Δtзад. С выходов группы сумматоров 9.М выдают значения qm на соответствующие входы 1 группы делителей 3.2.М, на входы 2 которых подают значения количества измерений n. После чего, группу сумматоров 9.М и группу счетчиков 2.1.М обнуляют («уст. 0» через Δtзад). В группе делителей 3.1.М осуществляют операции деления значений rm на значения Δtзад, вычисляя средние значения скорости передачи информации Vm каждого m-го КС, которые выдают на соответствующие входы 1 группы перемножителей 4.1.М. В группе делителей 3.2.М осуществляют операции деления значений qm на значения n, вычисляя средние значения количества информационных пакетов Qm, хранящихся в каждом m-ом БЗУ, которые выдают на соответствующие входы 2 группы перемножителей 4.1.М. В группе перемножителей 4.1.М выполняют операции умножения значений Vm и Qm, определяя значения кибернетической мощности KWm каждого m-го интервала связи, которые выдают на входы запоминающего устройства 5.1, где их запоминают. Также через Δtзад из системы связи для каждого m-го интервала связи подают значения емкости Nm каждого m-го БЗУ и пропускной способности Cm каждого m-го КС, соответственно, на входы 1 и 2 группы перемножителей 4.2.М. В группе перемножителей 4.2.М выполняют операции умножения значений Nm и Cm, определяя значения полной кибернетической мощности каждого m-го интервала связи, которые выдают на входы запоминающего устройства 5.3, где их запоминают.Based on the data received during a specified measurement time interval Δt zad from the communication system to the inputs of counter groups 2.1.M and 2.2.M, for each m-th communication interval: in counter group 2.1.M, operations are performed to count the number of information packets transmitted through each m-th CS r m ; in counter group 2.2.M, during time Δt zad , operations are performed to count the number of information packets q j,m stored in each m-th BPD at the current j-th moment in time. From the outputs of counter group 2.2.M, the values q j,m are sent through τ mp to the corresponding inputs of adder group 9.M, after which counter group 2.2.M is reset ("set. 0" through τ mp ). In the group of adders 9.M, for each m-th communication interval, operations of adding the values of q j,m are performed and the values of the number of information packets are calculated (where n is the number of measurements) stored in each m-th BZU for Δt zad . Then, after Δt zad , the values r m are output from the outputs of the counter group 2.1.M to the corresponding inputs 1 of the divider group 3.1.M, to the inputs 2 of which the values Δt zad are supplied. The values q m are output from the outputs of the adder group 9.M to the corresponding inputs 1 of the divider group 3.2.M, to the inputs 2 of which the values of the number of measurements n are supplied. After that, the adder group 9.M and the counter group 2.1.M are reset to zero ("set 0" after Δt zad ). In the divider group 3.1.M, the operations of dividing the values r m by the values Δt zad are performed, calculating the average values of the information transfer rate V m of each m-th CS, which are output to the corresponding inputs 1 of the multiplier group 4.1.M. In the group of dividers 3.2.M, the operations of dividing the values q m by the values n are performed, calculating the average values of the number of information packets Q m stored in each m-th BZU, which are fed to the corresponding inputs of 2 groups of multipliers 4.1.M. In the group of multipliers 4.1.M, the operations of multiplying the values V m and Q m are performed, determining the values of the cybernetic power KW m of each m-th communication interval, which are fed to the inputs of the storage device 5.1, where they are stored. Also, through Δt back from the communication system for each m-th communication interval, the values of the capacity N m of each m-th BZU and the throughput C m of each m-th CS are fed, respectively, to inputs 1 and 2 of the group of multipliers 4.2.M. In the group of multipliers 4.2.M, the operations of multiplying the values N m and C m are performed, determining the values of the total cybernetic power each m-th communication interval, which are output to the inputs of the memory device 5.3, where they are stored.

После чего, на основе данных, поступающих через Δtзад из системы связи на вход блока измерителя-вычислителя всех возможных маршрутов от узла-отправителя до узла-получателя 1, выполненного по схеме, представленной в патенте [SU №1292000 A1, G06F 15/20, 23.02.1987, Бюл. №7], запоминают все маршруты от узла-отправителя до узла-получателя (i=1…I) и проверяют наличие информации о возможных маршрутах. В случае наличия информации о возможных маршрутах с выхода в блока измерителя-вычислителя всех возможных маршрутов от узла-отправителя до узла-получателя 1 одновременно выдают информацию Li о текущем i-ом маршруте на вход запоминающего устройства 5.4, в котором его запоминают, и на вход запоминающего устройства 5.2, в котором запоминают Li при наличии сигнала на «упр. вх. 1». Далее с выхода 1 запоминающего устройства 5.4 последовательно выдают информацию о каждом m-ом интервале, входящем в текущий i-ый маршрут, на «упр. вх.» запоминающих устройств 5.1 и 5.3. По сигналам на «упр. вх.» запоминающих устройств 5.1 и 5.3 с их выходов последовательно выдают значения KWm и соответствующих m-ым интервалам связи, входящих в текущий i-ый маршрут, на входы сумматоров 6.1 и 6.2, соответственно. Затем информацию об m-ых интервалах связи, входящих в текущий i-ый маршрут, в запоминающем устройстве 5.4 удаляют. В сумматорах 6.1 и 6.2 выполняют операции сложения, соответственно, последовательно поступающих значений KWm и , определяя значения кибернетической мощности KWi и полной кибернетической мощности текущего i-го маршрута от узла-отправителя до узла-получателя, соответственно. После чего, как информация об m-ых интервалах связи, входящих в текущий i-ый маршрут, из запоминающего устройства 5.4 выдана на «упр. вх.» первого и третьего запоминающих устройств 5.1 и 5.3, то в запоминающем устройстве 5.4 формируют и направляют сигнал с его выхода 2 на «упр. вх.» сумматоров 6.1 и 6.2. По сигналам на «упр. вх.» сумматоров 6.1 и 6.2 с их выходов выдают значения KWi и , соответственно, на входы 1 и 2 делителя 7. Затем сумматоры 6.1 и 6.2 обнуляют («уст. 0»).After that, based on the data coming through Δt back from the communication system to the input of the unit for measuring and computing all possible routes from the sender node to the recipient node 1, made according to the scheme presented in the patent [SU No. 1292000 A1, G06F 15/20, 23.02.1987, Bulletin No. 7], all routes from the sender node to the recipient node (i=1…I) are stored and the presence of information on possible routes is checked. If information on possible routes is available from the output of the unit for measuring and computing all possible routes from the sender node to the recipient node 1, information L i on the current i-th route is simultaneously output to the input of the storage device 5.4, in which it is stored, and to the input of the storage device 5.2, in which L i is stored in the presence of a signal at “control input 1”. Then, from output 1 of storage device 5.4, information about each m-th interval included in the current i-th route is sequentially output to the “control input” of storage devices 5.1 and 5.3. Based on signals to the “control input” of storage devices 5.1 and 5.3, the values of KW m and corresponding to the m-th communication intervals included in the current i-th route, to the inputs of adders 6.1 and 6.2, respectively. Then the information about the m-th communication intervals included in the current i-th route is deleted from the memory device 5.4. In adders 6.1 and 6.2, the operations of adding, respectively, the sequentially arriving values of KW m and , determining the values of cybernetic power KW i and total cybernetic power the current i-th route from the sender node to the recipient node, respectively. After that, as the information about the m-th communication intervals included in the current i-th route is issued from the storage device 5.4 to the "control input" of the first and third storage devices 5.1 and 5.3, then in the storage device 5.4 a signal is formed and sent from its output 2 to the "control input" of adders 6.1 and 6.2. Based on the signals to the "control input" of adders 6.1 and 6.2, the values of KW i and , respectively, to inputs 1 and 2 of divider 7. Then adders 6.1 and 6.2 are reset (“set 0”).

В делителе 7 для каждого i-го маршрута осуществляют операцию деления значений KWi на значения , определяя значения КПД передачи информации ηi каждого i-го маршрута, которые с выхода делителя 7 выдают на вход 1 схемы сравнения 8, на вход 2 которой подают текущее минимальное значение КПД передачи информации с выхода 2 запоминающего устройства 5.2. Так как первоначально в запоминающем устройстве 5.2 значение и информация о текущем оптимальном маршруте отсутствуют, то значение ηi, с выхода 1 схемы сравнения 8 сразу подают на «упр. вх. 1» запоминающего устройства 5.2, где его запоминают , а также запоминают информацию о текущем оптимальном маршруте . При последующих вычислениях в делителе 7 значения ηi в схеме сравнения 8 сравнивают его с значением , и если , то значение ηi с ее выхода 1 подают на «упр. вх. 1» запоминающего устройства 5.2. По сигналу на «упр. вх. 1» запоминающего устройства 5.2 запоминают (обновляют) значение и текущий оптимальный маршрут . Затем в схеме сравнения 8 формируют и направляют сигнал с ее выхода 2 на «упр. вх.» блока измерителя-вычислителя всех возможных маршрутов от узла-отправителя до узла-получателя 1, в том числе, в случае не выполнения условия в схеме сравнения 8. По сигналу на «упр. вх.» блока измерителя-вычислителя всех возможных маршрутов от узла-отправителя до узла-получателя 1 удаляют информацию о текущем i-ом маршруте Li и проверяют наличие информации о других возможных маршрутах. В случае, если в блоке измерителя-вычислителя всех возможных маршрутов от узла-отправителя до узла-получателя 1 имеется информация о другом возможном маршруте, то с его выхода 1 выдают информацию о следующем текущем i-ом маршруте Li на входы запоминающих устройств 5.2 и 5.4. В случае отсутствия информации о других возможных маршрутах в блоке измерителе-вычислителе всех возможных маршрутов от узла-отправителя до узла-получателя 1 формируют и направляют сигнал с его выхода 2 на «упр. вх. 2» запоминающего устройства 5.2. По сигналу на «упр. вх. 2» запоминающего устройства 5.2 на его выход 1, являющийся выходом устройства, выдают информацию об оптимальном маршруте между узлом-отправителем и узлом-получателем. Затем через Δtзад запоминающее устройство 5.2 обнуляют («уст. 0»). После чего продолжают представленные выше измерения и вычисления.In divider 7, for each i-th route, the operation of dividing the values of KW i by the values is performed , determining the values of the efficiency of information transfer η i of each i-th route, which from the output of divider 7 are fed to input 1 of comparison circuit 8, to input 2 of which the current minimum value of the efficiency of information transfer is fed from output 2 of storage device 5.2. Since initially in storage device 5.2 the value and information about the current optimal route are absent, then the value η i , from output 1 of comparison circuit 8, is immediately fed to “control input 1” of storage device 5.2, where it is stored , and also remember information about the current optimal route . In subsequent calculations in the divider 7, the values of η i in the comparison circuit 8 are compared with the value , and if , then the value η i from its output 1 is fed to “control input 1” of the memory device 5.2. Based on the signal to “control input 1” of the memory device 5.2, the value is stored (updated) and the current optimal route . Then, in the comparison circuit 8, a signal is formed and sent from its output 2 to the “control input” of the measuring-calculating unit of all possible routes from the sending node to the receiving node 1, including in the event that the condition is not met in comparison circuit 8. At the signal to "control in" of the block of the meter-calculator of all possible routes from the sender node to the recipient node 1, information about the current i-th route L i is deleted and the presence of information about other possible routes is checked. If the block of the meter-calculator of all possible routes from the sender node to the recipient node 1 has information about another possible route, then from its output 1, information about the next current i-th route L i is output to the inputs of storage devices 5.2 and 5.4. If there is no information about other possible routes in the block of the meter-calculator of all possible routes from the sender node to the recipient node 1, a signal is formed and sent from its output 2 to "control in 2" of storage device 5.2. At the signal to "control in". 2» of the storage device 5.2 to its output 1, which is the output of the device, provide information about the optimal route between the sending node and the receiving node. Then, after Δt , the memory device 5.2 is reset ("set 0"). After which the above measurements and calculations are continued.

Таким образом работа устройства определения оптимального маршрута передачи информации в системе связи реализована в полном объеме.Thus, the operation of the device for determining the optimal route for transmitting information in the communication system is fully implemented.

В результате работы устройства формируется сигнал на его выходе с информацией об оптимальном маршруте от узла-отправителя до узла-получателя по критерию минимального значения КПД передачи информации из всех возможных маршрутов от узла-отправителя до узла-получателя. Сигнал с выхода устройства может быть отображен, например, на типовых устройствах индикации с использованием микроконтроллеров [Прокопенко B.C. Программирование микроконтроллеров ATMEL на языке С. С.-Пб.: Корона-Век, 2012, с. 286-298].As a result of the device operation, a signal is formed at its output with information about the optimal route from the sender node to the recipient node according to the criterion of the minimum value of the efficiency of information transmission from all possible routes from the sender node to the recipient node. The signal from the device output can be displayed, for example, on typical display devices using microcontrollers [Prokopenko B.S. Programming ATMEL microcontrollers in the language of S. St. Petersburg: Korona-Vek, 2012, pp. 286-298].

Claims (1)

Устройство определения оптимального маршрута передачи информации в системе связи, содержащее блок измерителя-вычислителя всех возможных маршрутов от узла-отправителя до узла-получателя (1), отличающееся тем, что дополнительно введены последовательно соединенные по количеству М интервалов системы связи первая группа счетчиков (2.1.М), первая группа делителей (3.1.М), на вторые входы которых подают значения заданного интервала времени измерений Δtзад, первая группа перемножителей (4.1.М), первое запоминающее устройство (5.1), первый сумматор (6.1), делитель (7), схема сравнения (8), второе запоминающее устройство (5.2), первый выход которого является выходом устройства; также дополнительно введены последовательно соединенные по количеству М интервалов системы связи вторая группа счетчиков (2.2.М), группа сумматоров (9.М), вторая группа делителей (3.2.М), на вторые входы которых подают значения количества измерений n, а выходы второй группы делителей (3.2.М) соединены со вторыми входами первой группы перемножителей (4.1.М); кроме того, дополнительно введены четвертое запоминающее устройство (5.4) и последовательно соединенные по числу М интервалов системы связи вторая группа перемножителей (4.2.М), третье запоминающее устройство (5.3), второй сумматор (6.2), выход которого соединен со вторым входом делителя (7); первый выход четвертого запоминающего устройства (5.4) соединен с управляющими входами первого (5.1) и третьего (5.3) запоминающих устройств, а второй выход четвертого запоминающего устройства (5.4) соединен с управляющими входами первого (6.1) и второго (6.2) сумматоров; первый выход блока измерителя-вычислителя всех возможных маршрутов от узла-отправителя до узла-получателя (1) соединен с входами второго (5.2) и четвертого (5.4) запоминающих устройств, а второй выход блока измерителя-вычислителя всех возможных маршрутов от узла-отправителя до узла-получателя (1) соединен со вторым управляющим входом второго запоминающего устройства (5.2), второй выход которого соединен со вторым входом схемы сравнения (8), второй выход которой соединен с управляющим входом блока измерителя-вычислителя всех возможных маршрутов от узла-отправителя до узла-получателя (1).A device for determining the optimal route for transmitting information in a communication system, comprising a measuring-calculating unit of all possible routes from a sending node to a receiving node (1), characterized in that the following are additionally introduced: a first group of counters (2.1.M), a first group of dividers (3.1.M), connected in series according to the number M of intervals of the communication system, to the second inputs of which the values of a given measurement time interval Δtset are fed , a first group of multipliers (4.1.M), a first storage device (5.1), a first adder (6.1), a divider (7), a comparison circuit (8), a second storage device (5.2), the first output of which is the output of the device; also additionally introduced are a second group of counters (2.2.M), a group of adders (9.M), a second group of dividers (3.2.M), connected in series according to the number M of intervals of the communication system, to the second inputs of which the values of the number of measurements n are fed, and the outputs of the second group of dividers (3.2.M) are connected to the second inputs of the first group of multipliers (4.1.M); in addition, additionally introduced are a fourth memory device (5.4) and a second group of multipliers (4.2.M), connected in series according to the number M of intervals of the communication system, a third memory device (5.3), a second adder (6.2), the output of which is connected to the second input of the divider (7); the first output of the fourth memory device (5.4) is connected to the control inputs of the first (5.1) and third (5.3) memory devices, and the second output of the fourth memory device (5.4) is connected to the control inputs of the first (6.1) and second (6.2) adders; the first output of the block of the meter-calculator of all possible routes from the sender node to the recipient node (1) is connected to the inputs of the second (5.2) and fourth (5.4) storage devices, and the second output of the block of the meter-calculator of all possible routes from the sender node to the recipient node (1) is connected to the second control input of the second storage device (5.2), the second output of which is connected to the second input of the comparison circuit (8), the second output of which is connected to the control input of the block of the meter-calculator of all possible routes from the sender node to the recipient node (1).
RU2024110665A 2024-04-17 Device for determining optimal route of transmitting information in communication system RU2834974C9 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2834974C1 RU2834974C1 (en) 2025-02-19
RU2834974C9 true RU2834974C9 (en) 2025-05-06

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1292000A1 (en) * 1984-07-18 1987-02-23 Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения Device for determining routes in graph
US7016366B2 (en) * 2000-03-22 2006-03-21 Fujitsu Limited Packet switch that converts variable length packets to fixed length packets and uses fewer QOS categories in the input queues that in the outout queues
RU2299529C2 (en) * 2001-09-27 2007-05-20 Сименс Акциенгезелльшафт Device and method for commutation of a set of signals with usage of multi-step protocol processing
US7321594B2 (en) * 2002-12-17 2008-01-22 Semiconductor Technology Academic Research Center Router apparatus provided with output port circuit including storage unit, and method of controlling output port circuit of router apparatus
RU142581U1 (en) * 2013-12-09 2014-06-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) DIGITAL SIGNAL CONVERTER

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1292000A1 (en) * 1984-07-18 1987-02-23 Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения Device for determining routes in graph
US7016366B2 (en) * 2000-03-22 2006-03-21 Fujitsu Limited Packet switch that converts variable length packets to fixed length packets and uses fewer QOS categories in the input queues that in the outout queues
RU2299529C2 (en) * 2001-09-27 2007-05-20 Сименс Акциенгезелльшафт Device and method for commutation of a set of signals with usage of multi-step protocol processing
US7321594B2 (en) * 2002-12-17 2008-01-22 Semiconductor Technology Academic Research Center Router apparatus provided with output port circuit including storage unit, and method of controlling output port circuit of router apparatus
RU142581U1 (en) * 2013-12-09 2014-06-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) DIGITAL SIGNAL CONVERTER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mirchandani et al. Queuing models for analysis of traffic adaptive signal control
JP6981329B2 (en) Distributed deep learning system
Gu et al. On integrating fluid models with packet simulation
Goh et al. Nonlocal evolution of weighted scale-free networks
CN104567905A (en) Generation method and device for planned route of vehicle
CN112887148A (en) Method and device for simulating and predicting network flow
US20210357723A1 (en) Distributed Processing System and Distributed Processing Method
Vanhove et al. An effective heuristic for computing many shortest path alternatives in road networks
RU2834974C1 (en) Device for determining optimal route of transmitting information in communication system
RU2834974C9 (en) Device for determining optimal route of transmitting information in communication system
CN107483355A (en) Data Center-Oriented Online Scenario Low Bandwidth Overhead Traffic Scheduling Scheme
US20210216855A1 (en) Distributed Deep Learning System, Distributed Deep Learning Method, and Computing Interconnect Device
CN111652552B (en) Logistics order transportation planning method, system and device
CN106033332A (en) A data processing method and device
RU2666303C1 (en) Method and device for calculating hash function
CN115914128B (en) Scheduling method, device, equipment and storage medium
US20230004787A1 (en) Distributed Deep Learning System
CN114915595B (en) Burst pack assembly method and electronic device
Olliaro et al. Skipping and fetching: Insights on non-conventional product-form solutions
CN115730432B (en) Scheduling method, system, device and storage medium for Internet of Things data processing tasks
Tashev Computering simulation of schedule algorithm for high performance packet switch node modelled by the apparatus of generalized nets
Cheriyan et al. Analysis of preflow push algorithms for maximum network flow
Kohler et al. A SystemC TLM2 model of communication in wormhole switched Networks-On-Chip
US12068971B2 (en) Robust age-saturation mechanism for age-based arbitration in packet networks
Guo et al. Mathematical modeling of transaction latency on ethereum