СИСТЕМА СВЯЗИ "TDM ПО IP"

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ
Настоящая полезная модель относится к области связи. Более конкретно, настоящая полезная модель относится к системе связи по технологии TDM (Time Division Multiplexing) через сеть с коммутацией пакетов, такую, как сеть по протоколу IP.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известна система «мост TDM через IP», описанная в патенте US 6731649 от 04.05.2004, которая содержит коммуникационный контроллер, выполненный с возможностью обмена данными через интерфейс WAN и сеть с коммутацией пакетов; буфер приема, выполненный с возможностью приема и хранения данных, принятых от коммуникационного контроллера через вход буфера приема и выход коммуникационного контроллера, и подключенный через свой выход к цепи приема интерфейса; буфер передачи, выполненный с возможностью обмена данными с коммуникационным контроллером через выход буфера передачи, и подключенный через свой вход к цепи передачи интерфейса; микропроцессор, подключенный с возможностью передачи сигналов к коммуникационному контроллеру, буферу приема и буферу передачи. В известной системе TDM-интерфейс работает на собственной частоте, независимой от частоты удаленного оборудования, подключенного к WAN-интерфейсу. Это и обуславливало основной недостаток ближайшего аналога заявленной полезной модели: при несовпадении частот буфер приема периодически переполняется или опустошался, что приводит к потере данных. При этом ухудшается качество связи вплоть до полной ее потери при больших расхождениях частот.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
В ходе создания настоящей полезной модели перед ее разработчиками стояла задача, заключающаяся в создании системы связи TDM no IP, в которой отсутствовала были бы уменьшены потери данных при несовпадении частот.
Указанная задача была решена за счет того, что система связи для передачи TDM-трафика через сеть с коммутацией пакетов, включает в себя коммуникационный контроллер, выполненный с возможностью обмена данными через интерфейс WAN и сеть с коммутацией пакетов; буфер приема, выполненный с возможностью обмена данными и хранения данных, принятых от коммуникационного контроллера через вход буфера приема и выход коммуникационного контроллера, и подключенный через свой выход к цепи приема R×D TDM интерфейса; буфер передачи, выполненный с возможностью обмена данными с коммуникационным контроллером через выход буфера передачи, и подключенный через свой вход к цепи передачи T×D TDM интерфейса; микропроцессор, подключенный с возможностью передачи сигналов к коммуникационному контроллеру, буферу приема и буферу передачи. При этом система связи отличается тем, что включает в себя цифровой генератор, подключенный с возможностью передачи сигналов к микропроцессору, выполненный с возможностью изменения частоты передачи пакетов в пределах некоторого диапазона под управлением сигналов микропроцессора, причем выход цифрового генератора подключен к цепи синхронизации SYN TDM интерфейса.
В ходе работы системы в зависимости от заполнения буфера приема микропроцессор может изменять частоту цифрового генератора, стремясь поддерживать постоянное значение длины очереди циклов, требующих обработки, иными словами - поддерживать постоянное заполнение буфера.
Технический результат настоящей полезной модели заключается в повышении качества связи.
Далее наиболее предпочтительный вариант осуществления настоящей полезной модели будет раскрыт более подробно со ссылкой на прилагаемые фигуры чертежей.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - схема взаимодействия элементов системы.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
В предпочтительном варианте осуществления настоящей полезной модели система связи для передачи TDM-трафика через сеть с коммутацией пакетов, включает в себя коммуникационный контроллер 1, буфер 2 приема, буфер 3 передачи, микропроцессор 4. При этом система отличается тем, что содержит цифровой генератор 5.
Коммуникационный контроллер 1 выполнен с возможностью обмена данными через интерфейс WAN и сеть с коммутацией пакетов. В качестве коммуникационного контроллера 1 может быть использован коммуникационный контроллер на кристалле микропроцессора МРС8250 «Freescale».
Буфер 2 приема выполнен с возможностью обмена данными и хранения данных, принятых от коммуникационного контроллера 1 через вход буфера 2 приема и выход коммуникационного 1 контроллера. Буфер 2 приема подключен через свой выход к цепи приема R×D TDM интерфейса.
Буфер 3 передачи выполнен с возможностью обмена данными с коммуникационным контроллером через выход буфера передачи. Буфет 3 передачи подключен через свой вход к цепи передачи T×D TDM интерфейса. Буфер 3 передачи и буфер 2 приема могут быть реализованы на кристалле программируемой логики EP1K50FC256-3 "ALTERA".
Микропроцессор 4 подключен с возможностью передачи сигналов к коммуникационному контроллеру 1, буферу 2 приема и буферу 3 передачи. В качестве микропроцессора 4 в предпочтительном варианте осуществления настоящей полезной модели может быть использован процессор МРС8250.
Отличительными признаками системы является то, что система включает в себя цифровой генератор 5, подключенный с возможностью передачи сигналов к микропроцессору 4. При этом микропроцессор 4 выполнен с возможностью изменения частоты передачи пакетов в пределах некоторого диапазона под управлением сигналов микропроцессора 4. Выход цифрового генератора 5 подключен к цепи синхронизации SYN TDM интерфейса. Цифровой генератор может быть реализован на кристалле программируемой логики EP1K50FC256-3 "ALTERA".
В предпочтительном варианте осуществления программный модуль реализует работу системы в двух основных режимах: удержание частоты и поиск частоты. Одна из задач работы системы, согласно алгоритму программного модуля, сводится к установлению и поддержанию оптимального значения длины очереди циклов, требующих обработки. Для примера, установленное оптимальное значение длины очереди циклов, требующих обработки (далее - длина очереди), составляет 799. К установлению этого значения и будет стремиться система в процессе работы.
До тех пор, пока текущее значение длины очереди не отклоняется от оптимального значения более, чем на некоторое установленное критическое значение, например 20%, система работает в режиме удержания частоты. Когда же значение длины очереди отклонится от оптимального более, чем на 20%, включается режим поиска частоты.
Режим удержания частоты реализуется следующим образом: циклично, с некоторым периодом, например 1 сек, фиксируется текущее значение длины очереди. Далее вычисляется среднее арифметическое значение длины очереди в течение нескольких периодов, например в течение 10 периодов. Предположим, что среднее значение длины очереди составило 782. Исходя из соотношения полученного среднего значения длины очереди и установленного оптимального значения длины очереди, производится коррекция частоты цифрового генератора 5 на некоторое значение, например 1 Гц, в большую или меньшую сторону. В приведенном примере длина очереди меньше, чем ее установленное оптимальное значение, поэтому частота цифрового генератора 5 будет уменьшена на 1 Гц. Если же среднее значение длины очереди окажется больше установленного оптимального значения, то частота цифрового генератора 5 будет увеличена на 1 Гц.
Принципиально режим поиска частоты не отличается от режима удержания. Разница заключается лишь в том, что в нем временные интервалы значительно короче соответствующих временных интервалов, указанных выше. Например они могут быть уменьшены в 10 раз. Так, фиксация длины очереди осуществляется каждые 100 мс, а коррекция частоты - раз в секунду. Переход в режим удержания осуществляется после двукратной перестройки от одного крайнего значения частоты до другого, вычисления и установки ее среднего значения.
Предположим, что отклонение значения длины очереди от оптимального превысило установленное критическое значение в большую сторону и составило 1200. Система переходит в режим поиска частоты, устанавливая на выходе цифрового генератора 5 начальное для поиска значение частоты 2048000. Далее частота цифрового генератора 5 увеличивается на 1 Гц каждую секунду до тех пор, пока значение очереди не станет меньше или равно оптимальному (в примере это 799). Очевидно, что полученное значение частоты при этом выше требуемого, и очередь будет продолжать уменьшаться. Это приведет к тому, что узел управления начнет ежесекундно уменьшать частоту генератора на 1 Гц. Это будет происходить до тех пор, пока значение очереди не превысит или не станет равным оптимальному (т.е. больше или равно 799). Значение частоты, полученное в результате, фиксируется как минимальное. Далее работа системы продолжается в соответствии с алгоритмом в режиме поиска частоты. Так как очередь продолжает увеличиваться в силу инертности процесса, узел управления начинает вновь увеличивать частоту цифрового генератора 5 до тех пор, пока очередь вновь не достигнет оптимального значения. Сходимость данного процесса, если его продолжать, но именно здесь его можно закончить. Полученное значение частоты фиксируется как максимальное. Перед переходом в режим удержания на выходе цифрового генератора 5 может быть установлено значение частоты, равное среднему арифметическому из минимального и максимального значений.
Настоящая полезная модель была подробно описана со ссылками на варианты его осуществления, однако очевидно, что она может быть осуществлена в различных вариантах, не выходя за рамки заявленного объема правовой охраны, определяемого формулой полезной модели.