PL171714B1

PL171714B1 - Sposób obrazowania danych czasu rzeczywistego PL PL PL

Info

Publication number: PL171714B1
Application number: PL93299390A
Authority: PL
Inventors: Warren A Edblad; Linda L Santoline; Carl J Staab; Charles W Einolf Jr; Albert W Crew
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Priority date: 1992-06-19
Filing date: 1993-06-18
Publication date: 1997-06-30
Also published as: JPH0662028A; CN1081035A; ES2076089A2; ES2076089B1; CN1039177C; GB9312412D0; DE4320131B4; GB2268034A; DE4320131A1; ES2076089R; CZ118193A3; US5305314A; GB2268034B; PL299390A1

Abstract

1 Sposób obrazowania danych czasu rzeczywistego w sieci zawierajacej wiele stacji, z których kazda generuje wiele periodycznych komunikatów informacyjnych z danymi charaktery- zujacymi sie wieloma okresami siegajacymi od najdluzszego okresu danych do najkrótszego okresu danych, przy czym najdluzszy okres danych jest calkowita wielokrotnoscia kazdego z innych okresów danych, oraz siec komunikacyjna danych laczaca sie ze wszystkimi stacjami, znamienny tym, ze na wstepie sekwencyjnie zezwala sie w powtarzalnych przedzialach czasowych nadawania na transmisje za posrednictwem kazdej stacji periodycznych komunikatów infor- macyjnych z danymi w tej sieci transmisji danych, przy czym przedzialy czasu nadawania maja czasy trwania równe najkrótsze- mu okresowi danych, po czym powtarzalnie nadaje sie po otrzyma- niu zezwolenia, w kazdym przedziale czasu nadawania, periodyczne komunikaty z danymi o najkrótszym okresie, oraz powtarzalnie nadaje sie inne komunikaty informacyjne z danymi, o dluzszych okresach danych, po otrzymaniu zezwolenia podczas trwania prze- dzialów czasu nadawania oddalonych od innych komunikatów da- nych o stosunek okresu danych dla innych periodycznych komunikatów informacyjnych z danymi do najkrótszego okresu danych, przy nada- waniu tych periodycznych komunikatów z danymi o dluzszych okresach danych we wszystkich stacjach, rozlozonych na przedzialy czasu nadawania wystepujace podczas kazdego dluzszego okresu danych, minimalizujac liczbe komunikatów informacyjnych z da- nymi nadawanych przez wszystkie stacje w kazdym przedziale czasu nadawania FIG. 1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazkujest sposób obrazowania danych czasu rzeczywistego, znajdujący zastosowanie w transmisji danych okresowych, zwłaszcza w której różne komunikaty danych transmitowane są powtarzalnie z różnymi częstotliwościami powtarzania.

W sieciach obrazujących dane czasu rzeczywistego, czyli dane deterministyczne, komunikaty danych zawierające bieżące obrazy konkretnych danych są okresowo transmitowane przez stację w sieć do innych stacji. Przetrzymywanie danych, czyli maksymalny okres czasu, w którym dane są uaktualniane w stacjach odbiorczych wyznacza częstotliwość powtarzania, z którą muszą być transmitowane komunikaty. Częstotliwość powtarzania z kolei wyznacza wielkość strumienia informacyjnego, który musi być przenoszony przez układ.

Sieć wymiany danych z rozprowadzaniem światłowodowym zgodna z normą FDDI, jest na przykład sieć, którą można wykorzystywać w charakterze sieci danych czasu rzeczywistego. Protokół FDDI określa topografię pierścienia i wykorzystuje układ przenoszenia symboli, w którym symbol przenoszony jest od stacji do stacji w przydzielonym w sieci czasie transmisji. W sieci zgodnej z normą FDDl ruch kontrolowany jest za pomocą komunikatów należących do jednej z dwóch klas: synchronicznych i asynchroniczych. Klasa komunikatów synchronicznych wykorzystywana jest do danych o charakterze periodycznym, ponieważ zapewnia maksymalny czas przetrzymywania równy podwójnemu czasowi obiegu symboli docelowych (TTRT), gdzie wartość TTRT dobiera się w celu osiągnięcia wymaganej wydajności czasowej. Na przykład jeżeli wymagany jest maksymalny czas przetrzymywania danych wynoszący 100 ms, to wartość TTRT wybiera się równą 50 ms. Wtedy wartość TTRT wyznacza maksymalną wielkość strumienia, który może być rozsyłany przez sieć, w przeciwnym przypadku cała sieć musiałaby być zdolna do rozprowadzania swoich komunikatów synchronicznych i przekazywania symboli w czasie obiegu symboli docelowych (TTRT).

W niektórych rozwiązaniach układów czasu rzeczywistego, na przykład w układzie sterującym czasu rzeczywistego, często występują dane, które muszą być uaktualnione z wysoką prędkością przekazywania danych celem zapewnienia właściwego sterowania. Zwykle większość danych w układzie wymaga znacznie dłuższego czasu przetrzymywania i w rzeczywistości może mieć zmienne wymagania odnośnie przetrzymywania. W takim niejednorodnym układzie pojemność sieci ograniczona jest przez najdłuższy okres rozprowadzania danych. Występuje to z tego powodu, że kiedy wszystkie węzły sieci jednocześnie wymagają przenoszenia symboli w celu nadania wszystkich swoich danych okresowych w czasie jednego obiegu symbolu, to powodują one szczytowe obciążenie.

Znane są sieci czasu rzeczywistego przenoszące komunikaty symboliczne, w których dane okresowe transmitowane są z jedną z dwóch prędkości, dużą prędkością (o krótkim okresie) i małą prędkością (o dłuższym okresie). Dane krótkookresowe transmitowane są w ciągu każdego obiegu komunikatu symbolicznego. Każda stacja indywidualnie, bez względu na komunikaty transmitowane przez inne stacje, rozprowadza swoje periodyczne komunikaty danych o dłuższym okresie na pewną liczbę krótkich okresów danych, występujących w dłuższym okresie danych. Tak więc każda stacja próbuje uśrednić swoje informacje w dłuższym okresie. Efektywność takiego rozwiązania zależy od liczby i długości transnutowanych informacji. Na przykład jeżeli każda stacja, której liczba długookresowych komunikatów informacyjnych danych, przeznaczonych do transmisji, jest równa stosunkowi dłuższego okresu danych do krótszego okresu danych, to w każdym z krótszych okresów danych mogłaby być transmitowanajednakowa liczba długookresowych komunikatów informacyjnych, a zatem natężenie ruchu informacyjnego byłoby całkowicie uśrednione.

W przypadku sieci o bardzo krótkich komunikatach informacyjnych, tego rodzaju układ okazuje się zwykle efektywny do zapewnienia wygładzenia w skali całej sieci. Jednak przy wzroście rozmiarów komunikatów informacyjnych coraz mniej prawdopodobne staje się, aby uśrednienie w ramach stacji zapewniło efektywne wyrównywanie. W najgorszym przypadku każda stacja może mieć wyłącznie pojedyncze długookresowe komunikaty informacyjne i zatem nie mieć możliwości uśredniania. Ponieważ wszystkie stacje rozprowadzają niezależnie swoje długookresowe komunikaty informacyjne, to w najgorszym przypadku każda stacja mogłaby nadawać swój komunikat długookresowy w tym samym krótkim okresie.

Znany jest również inny protokół przenoszenia komunikatów symbolicznych przez sieć czasu rzeczywistego, znany jako protokół FDDI, który umożliwia periodyczne, synchroniczne transmitowanie danych z jedną z wielu prędkości powtarzania. Protokół FDDI nie stwarza warunków do wygładzania danych synchronicznych o różnych okresach, ani wewnątrz stacji, ani w skali całej sieci. Tak więc, występuje przypadek obciążenia szczytowego, kiedy wszystkie dane synchroniczne, ze wszystkich stacji sieci, nadawane są w postaci komunikatów synchronicznych w pojedynczym obiegu komunikatu symbolicznego. Prawdopodobieństwo takiego zjawiska związane jest z faktem, że każda stacja nadaje tylko, ogólnie biorąc, niewiele stosunkowo długich komunikatów informacyjnych. Występuje to dlatego, że sieć wymiany danych z rozprowadzeniem światłowodowym, zgodnie z protokółem FDDI, jest siecią o bardzo dużej przepustowości danych (100 megabitów na sekundę). W tego rodzaju sieci przepustowość przede wszystkim dyktują czasy przetwarzania programowego i chociaż sieć może zapewnić bardzo dużą prędkość transmisji, to nie jest w stanie zapewnić bardzo dużej prędkości przenoszenia komunikatów informacyjnych, ponieważ każdy komunikat informacyjny musi być przetworzony przez oprogramowanie. Zatem bardzo prawdopodobne jest, że komunikat informacyjny z każdej stacji zostanie ograniczony do pewnej minimalnej długości i że poszczególne porcje danych zostaną zgrupowane w pojedynczy komunikat informacyjny. W wyniku tego taka sieć z wieloma synchronicznymi okresami danych ma bardzo nierówne obciążenie, a zatem ma zmniejszoną pojemność, ponieważ pojemność wyznaczana jest w pojedynczym obiegu komunikatu symbolicznego przez obciążenie ruchu danych synchronicznych najgorszego przypadku.

Występuje zatem potrzeba opracowania sposobu zdolnego do bardziej efektywnego rozmieszczania danych długookresowych w układach z wieloma wartościami okresu danych.

Istotą sposobu obrazowania danych czasu rzeczywistego w sieci zawierającej wiele stacji, z których każda generuje wiele periodycznych komunikatów informacyjnych z danymi charakteryzującymi się wieloma okresami sięgającymi od najdłuższego okresu danych do najkrótszego okresu danych, przy czym najdłuższy okres danych jest całkowitą wielokrotnością każdego z innych okresów danych, oraz sieć komunikacyjną danych łączącą się ze wszystkimi stacjami, jest to, że na wstępie sekwencyjnie zezwala się w powtarzalnych przedziałach czasowych nadawania na transmisję za pośrednictwem każdej stacji periodycznych komunikatów informacyjnych z danymi w tej sieci transmisji danych, przy czym przedziały czasu nadawania mają czasy trwania równe najkrótszemu okresowi danych, po czym powtarzalnie nadaje się po otrzymaniu zezwolenia, w każdym przedziale czasu nadawania, periodyczne komunikaty z danymi o najkrótszym okresie, oraz powtarzalnie nadaje się inne komunikaty informacyjne z danymi, o dłuższych okresach danych, po otrzymaniu zezwolenia podczas trwania przedziałów czasu nadawania oddalonych od innych komunikatów danych o stosunek okresu danych dla innych periodycznych komunikatów informacyjnych z danymi do najkrótszego okresu danych, przy nadawaniu tych periodycznych komunikatów z danymi o dłuższych okresach danych we wszystkich stacjach, rozłożonych na przedziały czasu nadawania występujące podczas każdego dłuższego okresu danych, minimalizując liczbę komunikatów informacyjnych z danymi nadawanych przez wszystkie stacje w każdym przedziale czasu nadawania.

Korzystnie wszystkie periodyczne komunikaty informacyjne z danymi są blokami o w zasadzie podobnej długości.

Korzystnie jako sieć transmisji danych stosuje się sieć wymiany danych z rozprowadzaniem światłowodowym zaś jako komunikat zezwalający na transmisję stosuje się komunikat symboliczny przechodzący od stacji do stacji.

Korzystnie jako okresy danych obejmują krótki okres danych i długi okres danych, przy czym nadaje się komunikaty informacyjne z krótkim okresem danych po otrzymaniu zezwolenia w czasie każdego przejściowego przedziału czasowego i nadaje się komunikaty informacyjnie z długim okresem danych po otrzymaniu zezwolenia w czasie trwania przedziałów czasowych przesuniętych o stosunek długiego okresu danych do krótkiego okresu danych, przy nadawaniu przez wszystkie stacje komunikatów informacyjnych z danymi o długim okresie danych, rozmieszczonych w przedziałach czasu nadawania występujących podczas każdego długiego okresu danych.

Korzystnie jako komunikat zezwalający na transmisję stosuje się komunikat symboliczny przechodzący od stacji do stacji.

Korzystnie jako sieć transmisji danych stosuje się sieć wymiany danych z rozprowadzaniem światłowodowym.

Korzystnie kolejno przydziela się każdemu z periodycznych komunikatów informacyjnych z danymi o dłuższych okresach danych z każdej stacji nadawczy przedział czasu przy rozmieszczeniu periodycznych komunikatów z danymi o dłuższych okresach danych w różnych stacjach do przedziałów czasu nadawania występujących podczas każdego najdłuższego okresu danych, minimalizując liczbę komunikatów informacyjnych z danymi nadawanych przez wszystkie stacje w każdym przedziale czasu nadawania.

Korzystnie kolejno przydziela się periodycznym komunikatom informacyjnym z danymi z wszystkich stacji o tym samym długim okresie danych początkowy nadawczy przedział czasu, oraz przyporządkowuje się każdy periodyczny komunikat z danymi do dodatkowych przedziałów czasowych odległych od początkowego przedziału czasu nadawania o okres równy stosunkowi okresu danych periodycznego komunikatu informacyjnego do najkrótszego okresu danych, poczynając od początkowego przedziału czasu nadawania.

Korzystnie zmienia się początkowy przedział czasu nadawania dla periodycznych komunikatów informacyjnych z danymi o dłuższych okresach danych z wszystkich stacji.

Korzystnie przyporządkowuje się periodyczne komunikaty informacyjne danych o dłuższych okresach do przedziałów czasów nadawania kolejno oraz zmienia się początkowe przedziały czasu nadawania kolejno dla periodycznych komunikatów informacyjnych z danymi o tych samych dłuższych okresach danych.

Korzystnie zmienia się początkowe przedziały czasu nadawania kolejno dla periodycznych komunikatów informacyjnych z danymi o tym samym dłuższym okresie danych od pierwszych przedziałów czasu nadawania na rozdzielenie periodycznego nadawania dla każdego dłuższego okresu danych.

Wynalazek zostanie dokładniej objaśniony na podstawie poniższego opisu korzystnego wykonania wraz z załączonymi rysunkami, na których fig. 1 przedstawia schemat przenoszenia komunikatów symbolicznych przez sieć o strukturze pierścieniowej, do którego wynalazek ma zastosowanie, fig. 2 - wykres ilustrujący podział czasu według wynalazku, fig. 3 - wykres obciążeń szczytowych w pojedynczym przedziale czasowym dla sieci, jak przedstawiono na fig. 1, z dwoma okresami transmisji, w którym nie wykorzystuje się rozwiązania według niniejszego wynalazku, fig. 4 - wykres obciążeń szczytowych w pojedynczym przedziale czasowym dla sieci z fig. 1, z dwoma okresami transmisji danych, z wykorzystaniem wynalazku, fig. 5 - wykres obciążeń szczytowych według wynalazku w ogólnym przypadku sieci, na przykład przedstawionej na fig. 1, z wieloma okresami transmisji danych, fig. 6 - schemat układu sieci FDDI, do którego ma zastosowanie wynalazek, fig. 7A i 7B - sieć działań odpowiedniego programu do zastosowania w stacji obsługowej do alokacji danych do transmisji podczas konkretnych nadawczych przedziałów czasu według wynalazku dla generalnego przypadku wielu okresów danych, fig. 8A i 8B - sieć działań odpowiedniego programu komputerowego do alokacji danych przeznaczonych do transmisji w konkretnych przedziałach czasu nadawania dla specjalnego przypadku, w którym występują tylko dwa okresy danych, a fig. 9 - sieć działań odpowiedniego programu komputerowego działającego w każdej stacji przy nadawaniu danych w przedziałach czasowych przydzielonych przez stację obsługową.

Na figurze 1 przedstawiono układ 1 sieci obrazującej dane czasu rzeczywistego, w którego skład wchodzi wiele stacji 3 połączonych za pośrednictwem sieci komunikacyjnej 5. Komunikat symboliczny oznaczony przez 7 po przejściu przez sieć od stacji do stacji przyznaje prawo nadawania każdej stacji kolejno podczas powtarzających się obiegów komunikatu symbolicznego, tak że stacja może nadawać w sieć. Podczas trwania pojedynczego czasu nadawania może wystąpić przynajmniej jeden, lub kilka, obiegów komunikatu symbolicznego. Każda stacja nadaje swoje dane przypisane do przedziału czasu nadawania tylko podczas trwania tego przedziału, niezależnie od rzeczywistej liczby obiegów komunikatu symbolicznego.

W przykładzie wykonania wynalazku sieć 5 łączy stacje 3 w strukturze pierścieniowej. Korzystne jest, jeżeli sieć 5 wykorzystuje standard sieci FDDI wymiany danych rozprowadzanych światłowodami. Jest to standard dla struktury otwartej. Jak wspomniano poprzednio, sieć FDDI może nadawać komunikaty informacyjne synchroniczne lub asynchroniczne. Dane czasu rzeczywistego, które muszą być aktualizowane periodycznie, transmitowane są w sieci FDDI synchronicznie. Ponieważ różne dane w układzie 1 mają różne czasy przetrzymywania danych, to różne są czasy maksymalne, potrzebne na aktualizację danych we wszystkich stacjach odbiorczych sieci 5, a wiele okresów danych ustala się w zakresie od najkrótszego okresu danych do najdłuższego okresu danych. Te okresy danych ustalane są tak, że najdłuższy okres danych jest całkowitą wielokrotnością każdego z krótszych okresów danych.

Figura 2 przedstawia tę proporcję najdłuższego do najkrótszego okresu danych. Współczynnik okresu R, jest stosunkiem najdłuższego okresu danych do okresu najkrótszego. Najkrótszy okres danych jest równy czasowi trwania przedziału czasowego nadawania w sieci 5. W najdłuższym okresie czasu występuje R przedziałów czasu nadawania. Tak więc, ponieważ komunikat symboliczny przekazywany jest podczas każdego przedziału czasu nadawania, to każda stacja 3 nadaje swoje dane z najkrótszym okresem danych. Każda stacja 3 musi zatem nadawać po otrzymaniu komunikatu symbolicznego część swoich danych o dłuższych okresach. Jest oczywiste, że przedział czasu nadawania, a zatem najkrótszy okres danych, wyznacza ilość danych, które mogą być przesłane przez sieć 5, ponieważ każda stacja 3 musi nadać swoje dane i przekazać komunikat symboliczny w czasie trwania przedziału czasowego nadawania. Podczas gdy dane o najkrótszym okresie muszą być nadawane podczas każdego przedziału czasu nadawania, dane o dłuższych okresach mogą być rozproszone na przedziały czasu nadawania na całej długości najdłuższego okresu danych.

Według wynalazku dane o okresach innych niż najkrótszy okres danych rozprowadzane są ogólnie w układzie w ciągu dłuższego okresu danych w celu uśrednienia ilości danych transmitowanych podczas pojedynczego przedziału czasu nadawania. Przykład działania układu według wynalazku przedstawiono na fig. 3 i 4 dla układu sieci z pięcioma stacjami 3, czyli węzłami, oraz dwoma okresami danych, krótszym okresem p, który może wynosić na przykład 100 ms, i dłuższym okresem danych, 10p, który w tym przykładzie wynosi 1s.

Figura 3 przedstawia obciążenie szczytowe, czyli sytuację najgorszego przypadku dla sieci 5 z przykładu bez korzyści wynikających z zastosowania wynalazku. Na tej figurze pi reprezentuje jeden blok 100 ms danych ze stacji, czyli węzła, a 10-p, reprezentuje jeden blok drugich danych ze stacji, czyli węzła i. Jak to można zauważyć na fig. 3, każda stacja nadaje swoje dane 100 ms w ciągu każdego obiegu komunikatu symbolicznego, czyli przedziału czasu nadawania 1 -10. W systemach o znanej konstrukcji, gdzie każda stacja czyli węzeł, dokonuje umieszczenia swoich danych jednosekundowych do jednego z przedziałów czasu nadawania 1 -10 niezależnie, układ musi dostosować się do sytuacji najgorszego przypadku, w której wszystkie stacje transmitują swoje dane sekundowe podczas tego samego obiegu komunikatu symbolicznego, czyli przedziału czasowego. Na fig. 3 jest to pierwszy przedział czasowy w czasie każdego zespołu dziesięciu przedziałów czasowych. Można zauważyć zatem, że ogólna ilość danych musi być ograniczona tak, aby mogły one wszystkie być nadane w jednym przedziale czasowym.

Figura 4 przedstawia ten sam przykład, jednak z zastosowaniem wynalazku. W tym przypadku przydzielane do nadawania w każdej stacji dane o dłuższym okresie nadawania rozproszone są w skali globalnej, tak że każda stacja nadaje swoje danejednosekundowe w innym przedziale czasowym, w czasie trwania jednego zespołu 10 przedziałów czasowych. Tak więc zostaje zminimalizowana ilość danych, które muszą być transmitowane w dowolnym konkretnym przedziale czasowym. Przy zastosowaniu wynalazku istnieje możliwość transmisji większej ilości danych w czasie konkretnego przedziału czasu nadawania, co zwiększa ogólną pojemność sieci, czyli z drugiej strony czas trwania przedziału czasu nadawania może zostać zmniejszony tak, że najkrótszy okres danych będzie można ograniczyć do częstszych aktualizacji danych w krótszym okresie.

Figura 5 przedstawia ogólny przypadek zastosowania wynalazku, w którym występują dane o więcej niż dwóch różnych okresach. Na fig. 5 symbole p^ 2p,, 5p, i Rp> reprezentują odpowiednio jeden blok danych z każdego określonego okresu nadawania ze stacji, czyli węzła, i. Natomiast R jest stosunkiem najdłuższego okresu do okresu najkrótszego i R jest liczbą całkowitą równą liczbie wszystkich okresów. W tym przykładzie liczba stacji, czyli węzłów, wynosi 7, a R > 7, natomiast dana pi transmitowana jest w czasie każdego obiegu komunikatu symbolicznego. Dana 2pi jest nadawana w co drugim przedziale nadawania, dana 5p, nadawana jest w co piątym przedziale nadawania, a dana Rpi jest nadawana raz na R przedziałów. Z tego przykładu widać jasno, że globalne wyrównanie osiągnięte przy zastosowaniu wynalazku znacznie zwiększa pojemność sieci, ponieważ ilość danych, które mogą być transmitowane bez wyrównania globalnego, byłaby ograniczona, gdyż układ musiałby uwzględniać najgorszy przypadek transmisji dla każdej stacji i transmisji przez każdą stację danych o wszystkich okresach danych, większych od najmniejszego okresu danych podczas jednego obiegu komunikatu symbolicznego, czyli przedziału czasu nadawania.

Figura 6 przedstawia zastosowanie wynalazku do układu 1 sieci obrazującego dane czasu rzeczywistego i mającego pewną liczbę stacji 3a - 3n połączonych siecią 5 w strukturę pierścieniową z przeciwbieżnymi pierścieniami, wewnętrznym 9 i zewnętrznym 11, wykorzystującymi normę FDDI. Każda ze stacji 3a - 3n zawiera centralną jednostkę przetwarzającą CPU 13, pamięć 15 i interfejs sieciowy 17. Komunikaty informacyjne generowane przez jednostkę CPU 13 w każdej stacji są transmitowane przez interfejs sieciowy 17 pierścieniami, wewnętrznym 9 i zewnętrznym 11, si^^i 5 według określonego dla stacji poziomu pr^r^t^<^!^<^ł^u zarządzania sśeci FDDI, po odebraniu przez interfejs sieciowy komunikatu symbolicznego. Kiedy interfejs sieciowy sąsiedniej stacji odbierze komunikat informacyjny, zapisuje potrzebne dane w pamięci 15 i powtarza komunikat informacyjny dla następnej, w kierunku obiegu, stacji. W ten sposób dane są transmitowane wokół pierścienia do wszystkich stacji. W tym układzie każdy komunikat informacyjny z danymi stanowi blok danych generowany przez źródłową stację nadawczą.

Według wynalazku jedna ze stacji, na przykład stacja 3a, jest węzłem obsługowym. Węzeł obsługowy jest centralnym punktem umieszczania bloków danych generowanych przez każdą z poszczególnych stacji, do przedziałów czasów nadawania w celu osiągnięcia wyrównania globalnego. Tak więc, kiedy jedna ze stacji zestawi nowy blok danych o konkretnym okresie, wysyła żądanie do węzła obsługowego 3a umieszczenia przedziału czasów nadawania dla tego bloku danych. Prosty schemat działania węzła obsługowego przy umieszczeniu przedziałów czasowych polega na umieszczeniu przez węzeł obsługowy pierwszego dłuższego bloku danych, dla którego żąda się przedziałów czasowych do pierwszego przedziału czasowego w charakterze przedziału czasowego początkowego. Do tego bloku danych przydzielane są również dodatkowe przedziały czasowe, odległe od początkowego przedziału czasowego o stosunek okresu danych dla tego bloku danych do najkrótszego okresu danych. Początkowy przedział czasu jest następnie powiększony o jeden dla następnego bloku danych, dla którego żąda się umieszczenia przedziału czasowego. Kiedy odpowiednia liczba przedziałów czasowych zostaje przydzielona do bloku danych, lista przydzielonych przedziałów czasowych jest transmitowana na powrót do stacji żądającej.

Sieć działań 100 dla odpowiedniego programu komputerowego stacji obsługowej, w ogólnym przypadku wielu z n stacji, czyli węzłów nadających bloki danych, o pewnej liczbie okresów danych przedstawiono na fig. 7A i 7B.

Wywołany w miejscu 101 program inicjalizuje stałe potrzebne do umieszczenia przedziału czasowego w miejscu 103. Wśród tych stałych występuje stała R, która jest stosunkiem najdłuższego okresu do okresu najkrótszego. Liczba przedziałów, w których transmitowane są dane w ciągu najdłuższego okresu obliczana jest dla każdego okresu danych przez dzielenie tego okresu danych przez najdłuższy okres danych. Rozmieszczenie przedziałów czasu nadawania jest również wyznaczane dlakażdego okresu przez dzielenie tego okresu danych przez najkrótszy okres danych. Inicjalizacja kończy się w miejscu 105 inicjalizacją początkowego przedziału czasu nadawania, przydzielonego w skali ogólnosystemowej dla każdego okresu danych.

Po odebraniu przez stację obsługową w miejscu 107 żądania przydzielenia przedziału czasowego ze stacji sieci, stacja obsługowa inicjalizuje, w miejscu 109, licznik przedziałów czasowych wykorzystywany przy przydzieleniu Ten licznik przedziałów, jak to będzie widoczne, powiększony jest od zera do liczby transmitowanych bloków danych B o okresie p, minus jeden. Procedura następnie wchodzi w pętlę, w miejscu 111, w celu przydzielania przedziałów czasowych do bloku danych. Jeżeli stan licznika przedziałów pozostaje mniejszy od liczby przedziałów, w których ma być nadawany blok danych w czasie każdego najdłuższego okresu danych, jak to oznaczono przez 111, to bieżący przedział czasowy dla tego bloku danych obliczany jest w miejscu 115. Ten bieżący przedział czasu dodawany jest do listy przedziałów czasu nadawania dla bloku danych B w miejscu 113, a licznik przedziałów powiększony jest w miejscu 117. To przydzielanie przedziału czasów nadawania do bloku danych B powtarza się w 103 aż do przydzielenia liczby przedziałów czasowych określonych dla jego okresu danych.

Kiedy blok danych B został przypisany do pełnego zestawu przedziałów czasów nadawania, co oznaczono przez 111, lista przedziałów czasowych nadana zostaje do stacji żądającej w miejscu 119. Aktualny początkowy przedział czasu dla bloków danych o tym okresie danych jest następnie powiększany w miejscu 121 do następnego przydzielania przedziałów czasowych do bloku danych o tym okresie. Następnie w punkcie 123 dokonuje się sprawdzenia, czy ten nowy bieżący początkowy przedział czasu jest większy od przedziału czasu przesuniętego względem rozłożenia przedziałów dla tego okresu danych, jak to oznaczono przez 103. Jeżeli tak, to bieżący początkowy przedział czasu zostaje ustawiony na 1, w punkcie 125. W innym przypadku stacja obsługowa czeka na następne żądanie przydzielania przedziałów czasowych, w punkcie 127, i po odebraniu żądania proces przydzielania powtarza się od punktu 107.

Figury 8A i 8B przedstawiają sieć działań odpowiedniego programu komputerowego do przydzielania przedziałów czasowych przez stację obsługową w specjalnym przypadku, gdy w sieci występują tylko dwa okresy danych, okres krótki i okres długi. Po wywołaniu w punkcie 201 procedura obsługi 200 inicjalizuje stałe niezbędne do przydzielania przedziału czasowego w punkcie 203. Te stałe redukują się do R, stosunku okresu długiego do okresu krótkiego, liczby przedziałów, w których bloki danych o długim okresie są nadawane w najdłuższym okresie danych, który wynosi oczywiście 1 i przy rozmieszczeniu nadawczym dla bloków danych o długim okresie, który jest równy R. W zakres inicjalizacji wchodzi również ustawienie przedziału czasowego dla danych o długim okresie, równego 1, w punkcie 205. Kiedy stacja obsługująca otrzyma, w punkcie 207, żądanie od stacji dotyczące przydzielenia przedziału czasowego dla bloku danych B, okres danych, jak to oznaczono w przypadku stacji żądającej, sprawdzany jest w punkcie 209. Jeżeli blok danych B ma krótki okres danych, to przyporządkowany jest w punkcie 211 transmisji danych wszystkich R przedziałów czasowych w długim okresie danych.

Z drugiej strony, jeżeli w 209 stwierdzi się, że blok danych ma długi okres, to dla przedziału czasu nadawania przydzielony zostaje przedział czasu długiego okresu danych w punkcie 213. Następnie w punkcie 215 powiększana jest przerwa czasowa długiego okresu danych. Jeżeli nowy przedział czasu danych o długim okresie po powiększeniu przekroczy ogólną liczbę R przedziałów czasu nadawania w długim okresie danych, jak to oznaczono odnośnikiem 217, to

171 714 początkowy przedział czasu o długim okresie ustawiany jest, w punkcie 219, na 1. Następnie lista przedziałów czasowych, do której przyporządkowany jest blok B, zostaje nadana do stacji żądającej, w punkcie 211. Procedura teraz w punkcie 223 oczekuje na następne żądanie ««-Π 7x4 r-r. /rsl i o pi y UL1V1V1 l±«.

Figura 9 przedstawia sieć działań odpowiedniego programu 300, który wykonywany jest w każdej stacji podczas trwania przedziału czasu nadawania każdego z bloków danych przydzielonych do transmisji w bieżącym przedziale. Stacja oczekuje na odbiór komunikatu symbolicznego w punkcie 301. Po odebraniu komunikatu symbolicznego bieżący przedział czasu nadawania wyznaczany jest w punkcie 303. Może się to odbywać na przykład przez odczyt zegara stacyjnego i obliczenie, w której części najdłuższego okresu przypada moment bieżący. Licznik bloków danych nadawanych ze stacji inicjalizowany jest w punkcie 305. Następnie dla wszystkich bloków danych nadawanych przez stację, co oznaczono przez 307, dokonuje się sprawdzenia, w punkcie 309, czy blok danych przeznaczony jest do nadawania podczas bieżącego przedziału czasu nadawania, i jeżeli tak, to dokonuje się nadania tego bloku danych w punkcie 311. W innym przypadku bieżący stan licznika bloku powiększany jest w punkcie 313. Kiedy wszystkie z bloków zostaną sprawdzone na przykład do nadawania w bieżącym przedziale czasu nadawania, jak to oznaczono przez 307, stacja będzie czekać na nadejście komunikatu symbolicznego podczas następnego przedziału czasu nadawania.

303

POBIERZ BIEŻĄCY PRZEDZIAŁ CZASOWY

300 r, I ZEGAR \ (RESZTA/__________1 ^L ^NAJDŁUŻSZY OKRE^

NAJKRÓTSZY OKREsJ + 1

FIG. 9

FIG. 8B

171 714

FIG. 8A

171 714

FIG. 7A

FIG. 6

OKRES NAJDŁUŻSZY R_p

6kRES

NAJKRÓTSZY p
\|					ι ι ι i
1 2 3	4	5	6	7	I I I \| g ··« R-1 R ¹

Pi	P1	P1	P1	P1	P1	Pi	P1	···	P1	P1
P2	P2	P2	P2	P2	P2	P2	P2	000	P2	P2
P3	P3	P3	P3	P3	P3	P3	P3	000	P3	P3
•	•	•	•	•	•	•	0	000	0
•	0	©	e	•	9	0	0		0
e	e	o	•	•	O	•	0	000	0	0
P7	P7	P7	P7	P7	P7	P7	P7	• 00	P7	P7
2P1	2P2	2P1	2P2	2P1	2P2	2P1	2pg	000	2P1	2P2
2P3	2P4	2P3	2P4	2P3	2P4	2P3	2P4	000	2P3	2p₄
2P5	2pe	2P5	2P6	2P5	2ρθ	2P5	2p₆	000	2P5	2Ρδ
²F>7		2P7		2P7		2P7		«··	2P7
5P1	5p₂	SP3	5p₄	5P5	5P1	5p2	5P3	oo·	5p₄	5P5
5p₆	5py				5P6	5py
RP1	RP2	RP3	Rp₄	Rp₅	Rp₆	Rp?

FIG. 5

171 714

FIG. 3

SEKUNDA


100 ιυή 1_1_1_1_1_1_1_L 1
1 Pi P2 P3 P4 P5	2 Pi P2 P3 P4 P5	3 P1 P2 P3 P4 P5	4 Pi P2 P3 P4 P5	5 Pi P2 P3 P4 P5	6 P1 P2 P3 P4 P5	7 Pi P2 P3 P4 P5	8 P1 P2 P3 P4 P5	— 9 P1 P2 P3 P4 P5	— 10 Pi P2 P3 P4 P5
10P1	10p2	10p₃	10P4	1°P₅

FIG. 4

171 714

FIG. 1

OKRES NAJDŁUŻSZY _Λ_

OKRES

NAJKRÓTSZY

NAJJCROT θβθ

FIG. 2

R=

WSPÓŁCZYNNIK

OKRESU

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób obrazowania danych czasu rzeczywistego w sieci zawierającej wiele stacji, z których każda generuje wiele periodycznych komunikatów informacyjnych z danymi charakteryzującymi się wieloma okresami sięgającymi od najdłuższego okresu danych do najkrótszego okresu danych, przy czym najdłuższy okres danych jest całkowitą wielokrotnością każdego z innych okresów danych, oraz sieć komunikacyjną danych łączącą się ze wszystkimi stacjami, znamienny tym, że na wstępie sekwencyjnie zezwala się w powtarzalnych przedziałach czasowych nadawania na transmisję za pośrednictwem każdej stacji periodycznych komunikatów informacyjnych z danymi w tej sieci transmisji danych, przy czym przedziały czasu nadawania mają czasy trwania równe najkrótszemu okresowi danych, po czym powtarzalnie nadaje się po otrzymaniu zezwolenia, w każdym przedziale czasu nadawania, periodyczne komunikaty z danymi o najkrótszym okresie, oraz powtarzalnie nadaje się inne komunikaty informacyjne z danymi, o dłuższych okresach danych, po otrzymaniu zezwolenia podczas trwania przedziałów czasu nadawania oddalonych od innych komunikatów danych o stosunek okresu danych dla innych periodycznych komunikatów informacyjnych z danymi do najkrótszego okresu danych, przy nadawaniu tych periodycznych komunikatów z danymi o dłuższych okresach danych we wszystkich stacjach, rozłożonych na przedziały czasu nadawania występujące podczas każdego dłuższego okresu danych, minimalizując liczbę komunikatów informacyjnych z danymi nadawanych przez wszystkie stacje w każdym przedziale czasu nadawania.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wszystkie periodyczne komunikaty informacyjne z danymi są blokami o w zasadzie podobnej długości.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako sieć transmisji danych stosuje się sieć wymiany danych z rozprowadzaniem światłowodowym zaś jako komunikat zezwalający na transmisję stosuje się komunikat symboliczny przechodzący od stacji do stacji.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako okresy danych obejmują krótki okres danych i długi okres danych, przy czym nadaje się komunikaty informacyjne z krótkim okresem danych po otrzymaniu zezwolenia w czasie każdego przejściowego przedziału czasowego i nadaje się komunikaty informacyjne z długim okresem danych po otrzymaniu zezwolenia w czasie trwania przedziałów czasowych przesuniętych o stosunek długiego okresu danych do krótkiego okresu danych, przy nadawaniu przez wszystkie stacje komunikatów informacyjnych z danymi o długim okresie danych, rozmieszczonych w przedziałach czasu nadawania występujących podczas każdego długiego okresu danych.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że jako komunikat zezwalający na transmisję stosuje się komunikat symboliczny przechodzący od stacji do stacji.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że jako sieć transmisji danych stosuje się sieć wymiany danych z rozprowadzaniem światłowodowym.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kolejno przydziela się każdemu z periodycznych komunikatów informacyjnych z danymi o dłuższych okresach danych z każdej stacji nadawczy przedział czasu przy rozmieszczeniu periodycznych komunikatów z danymi o dłuższych okresach danych w różnych stacjach do przedziałów czasu nadawania występujących podczas każdego najdłuższego okresu danych, minimalizując liczbę komunikatów informacyjnych z danymi nadawanych przez wszystkie stacje w każdym przedziale czasu nadawania.
8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że kolejno przydziela się periodycznym komunikatom informacyjnym z danymi z wszystkich stacji o tym samym długim okresie danych początkowy nadawczy przedział czasu, oraz przyporządkowuje się każdy periodyczny komunikat z danymi do dodatkowych przedziałów czasowych odległych od początkowego przedziału czasu nadawania o okres równy stosunkowi okresu danych periodycznego komunikatu in171 714 formacyjnego do najkrótszego okresu danych, poczynając od początkowego przedziału czasu nadawania.
9. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że zmienia się początkowy przedział czasu

1 · ll · 1 II ·!_ * Z · __ 1 1_ _ · _ 11 · ι 1 „ 1 nadawania uia periodycznych komunikatów informacyjnych z danymi o dłuższych okresach danych z wszystkich stacji.
10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że przyporządkowuje się periodyczne komunikaty informacyjne danych o dłuższych okresach do przedziałów czasów nadawania kolejno oraz zmienia się początkowe przedziały czasu nadawania kolejno dla periodycznych komunikatów informacyjnych z danymi o tych samych dłuższych okresach danych.
11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że zmienia się początkowe przedziały czasu nadawania kolejno dla periodycznych komunikatów informacyjnych z danymi o tym samym dłuższym okresie danych od pierwszych przedziałów czasu nadawania na rozdzielenie periodycznego nadawania dla każdego dłuższego okresu danych.