7. Описание программы реализации, заданного режима работы станции - прием

Адрес принятого кадра поступает на контакты 0-4 порта D. На контакт 5 - флаг передачи RR (перепад с 0 на 1), на 6 - флаг передачи REJ (c 0 на 1), на 7 – флаг RNR (с 0 на 1).

Метка	Команды	Комментарии
START	BSF STATUS, RP0 MOVLW 0FFh MOVWF TRISB CLRF TRISD CLRF 20h BCF OPTION, 5 BSF STATUS, RP0 INCF 20h,1 CLRF 21h	Переход к банку 0. Установка порта B на ввод, а порта D на вывод. Установка параметров для таймера. Установка времени для таймера.
PROV	BTFSS PORTB, 0 GOTO NACH MOVF PORTB, 1 BSF PORTD,7 BCF PORTD, 7 CLRF TRM0	Если приемник не был готов, то послать сигнал RNR с номером принятого кадра
NACH	MOVF TRM0, 1 SUBWF 21h BTFSC STATUS, C GOTO ERROR BTFSS PORTB, 0 GOTO NACH	Ожидание прихода кадра, проверка таймера и таймаутов.
OBNULSCH	MOVF PORTB, 1 SUBWF 20h, 0 BTFSS STATUS, Z GOTO OTKAS	Проверка номера кадра.
OTKAS	MOVF 20h, 0 MOVWF PORTD BSF PORTD, 5 BCF PORTD, 5 INCF 20h, 1 INCF 21h, 1 GOTO NACH	При совпадении номера ответ с подтверждением номера кадра (RR), увеличение счетчика на 1.
ERROR	MOVF 20h, 0 MOVWF PORTD BSF PORTD, 6 BCF PORTD, 6 GOTO NACH	При ошибке – ответ REJ с номером последнего када
EXIT	SLEEP	Останов системы

Количество команд 43.

Объем занимаемой памяти 98 байт.

8. Оценка эффективности

Эффективность методов доступа к среде определяется как среднее время задержки, зависящее от коэффициента загрузки среды передачи. Модель сети на структуре кольцо приведена на рисунке 9.

Пусть имеется N узлов с очередями, которые подключены к общей среде передачи. На каждый узел от абонента поступает пуассоновский поток пакетов с интенсивностью ₀ [пакетов/с]. Эти пакеты обслуживаются с интенсивностью ₀ [пакетов/с]. Пусть известны времена распространения сигналов _ij между узлами i и j и максимальное время распространения сигналов в среде _m . Пусть заданы средняя длина пакета T_p и скорость передачи в среде fd [бит/с].

Рисунок 9 – Модель сети на структуре кольцо

Необходимо определить зависимость среднего времени задержки пакетов в узле  (от момента поступления пакетов от абонента в узел до передачи его в среду) от коэффициента использования среды передачи

, (8.1)

где S - средняя (эффективная) скорость передачи информации в среде (бит/с).

Рассмотрим цикл передачи в сети, при котором право на передачу проходит последовательно через все узлы сети.

Предполагаем, что коэффициент загрузки каждого узла равен . Это означает, что каждый узел в момент времени получения управления с вероятностью имеет в очереди хотя бы один пакет (активный узел) и с вероятностью (1- ) не имеет пакетов (пассивный узел). Пассивный узел немедленно передаёт управление (право на передачу) следующему узлу затрачивая на это время . Активный узел, получив управление, вначале передаёт пакет, что занимает время Тр, а затем за время передаёт управление следующему узлу.

За один цикл передачи управление проходит через N активных и N(1- ) пассивных узлов.

Длительность цикла управления составляет

.

За время цикла будет передано в среднем N пакетов по b бит. Следовательно, средняя скорость передачи в среде

.

Коэффициент использования среды в этом случае будет

. (8.2)

Интенсивность обслуживания пакетов в некотором из узлов сети можно определить из следующих условий.

Для вычисления рассмотрим среднее время обслуживания одного пакета Ts. Оно включает: среднее время передачи пакета Тр, среднее время передачи управления от активного узла и среднее время ожидания управления Ту. Тогда

Ts=Tp+ +Ty.

Время ожидания управления зависит от скорости передачи управления через остальные N-1 узлы, которая, в свою очередь, зависит от загрузки узлов сети .

Среднее время ожидания управления Ту будет

Ty=(N-1) (Tp+ )+(N-1)(1- ) . (8.3)

Среднее время задержки, выраженное в относительных величинах времени передачи пакета Тр:

.

Подставляя в это выражение Ту из (8.3), получим

. (8.4)

Величины и определяются используемым методом доступа. При маркерном доступе с упорядоченным расположением узлов на структуре кольцо = и .

При оценке временных интервалов, от которых зависит положение окон будем считать, что это время будет равно времени передачи маркера Тм, т.е.

.

Следовательно,

.

Из выражений (8.1) и (8.4) получаем:

,

.

Таким образом, получены выражения среднего времени задержки и коэффициента использования среды передачи.

Разрабатываемая ЛВС в соответствии с техническим заданием имеет следующие параметры:

• Скорость передачи данных f_d = 100 Мбит/с;

• длина сети L = 300 км;

• число станций в сети N = 200 шт;

• длина пакетов b = 2000 байт;

• загрузка ρ₀ = 0,2.

Известно, что:

, (8.5)

где V – скорость распространения сигнала в среде = 4,33*10^-9 нс/м;

L – длина сети;

b – длина кадров, байт.

В этих условиях при длине пакета 2000 байт и длине сети 300 км отношение максимального времени распространения сигнала к времени передачи пакета данных составит:

.

Отношение длительности маркера к средней длине пакета равно:

.

После расчета был получен график зависимости среднего времени задержки пакетов от коэффициента передачи среды, приведенный на рисунке 10.

Таблица 8.1. Расчет зависимости времени задержки τ от коэффициента использования среды передачи η

ρ0	τ	η
0,1	22,1250	0,9127
0,2	42,1778	0,9544
0,3	62,2742	0,9691
0,4	82,4361	0,9767
0,5	102,7028	0,9812
0,6	123,1528	0,9843
0,7	143,9694	0,9865
0,8	165,7028	0,9882
0,9	191,1028	0,9895

Рисунок 10. График зависимости времени задержки τ от коэффициента использования среды передачи η