Бесконфликтные методы кодового управления

В предыдущем разделе было введено понятие предельно неравного по «0» кода приоритета абонентов, который может эффективно использоваться при высокой загрузке системы ( ). Отличительной особенностью данного кода, пример которого приведен на рис. 3.3.б, является наличие только одной единицы в каждом кодовом слове, что подразумевает бесконфликтную передачу прав - при зондировании канала по каждому разряду кода приоритета лишь один абонент системы может занять канал. С учетом двух способов передачи прав можно выделить два бесконфликтных метода кодового управления - асинхронный (названный нами в [12-18] счетным) и синхронный, общими условиями реализации которых будет:

- использование предельно неравномерного по «0» кода приоритета абонентов системы;

- каждый сигнал полномочий должен поступать всем абонентам системы;

- сигнал полномочий, поступающий абоненту, передает права в соответствии со значениями кодов приоритетов абонентов.

Идея асинхронного метода состоит в том, что полномочия передаются как и при маркерном методе по каналу, но не коротким пакетом - маркером, содержащим адрес абонента, которому предоставляются права занять ресурс, а отдельным сигналом, поступающим всем абонентам. Каждый полученный из канала сигнал означает для абонента переход к следующему разряду кода приоритета. Абонент, имеющий в разряде «1» может бесконфликтно занять канал информационным сообщением. Если сообщения для выдачи в канал абонент не имеет, он выдает асинхронный сигнал передачи полномочий, осуществляя этим переход к следующему разряду кода.

В общем случае возможны два вида сигнала асинхронной передачи полномочий – специальный сигнал и собственно канальный кадр, передача которого по каналу изменяет текущие значения ОП, а окончание взаимодействия разрешает занять канал абоненту с максимальным текущим ОП.

Аналогично реализуется и бесконфликтный доступ с синхронной передачей прав. Основной проблемой здесь является обеспечение абсолютной синхронизации абонентов, причем с децентрализованным управлением. С учетом того, что без дополнительной синхронизации система может функционировать достаточно непродолжительное время, надежно функционирующую синхронную систему можно получить, если реализовать следующий подход.

Пусть абонент при реализации синхронной передачи полномочий будет действовать следующим образом - занимать канал передачей какого-то сигнала в случае, если у него отсутствует сообщение для передачи, в

противном случае - в течение какого-то интервала времени оставлять канал незанятым. По истечение же данного временного интервала может занять канал под информационное взаимодействие. В данном случае по умолчанию все абоненты системы будут знать о прекращении передачи полномочий в системе (такой подход нами назван методом с естественной синхронизацией) [12-18].

Другим очевидным недостатком бесконфликтной передачи прав является их передача и при отсутствии в системе требований ресурса, что не только бессмысленно, но и снижает надежность системы в целом. Так как потребность в передаче полномочий возникает только когда в системе появляется по крайней мере требование ресурса от одного абонента, целесообразно и начинать их передачу именно в этом случае. При этом для запуска процедуры передачи полномочий (если она еще не запущена в системе), абонентом, требующим ресурс, должен выдаваться в канал специальный сигнал уведомления (заметим, что арбитраж требований этим сигналом не проводится, поэтому в младшем разряде кода приоритета всех абонентов в этом случае находится значение «1», что увеличивает на 1 разряд длину кода приоритета всех абонентов системы). Получив из канала этот сигнал, все абоненты запускают децентрализованную процедуру передачи полномочий (при этом может быть использован любой из способов передачи полномочий, как синхронный, так и асинхронный). Данная группа бесконфликтных методов названа нами методами с предварительном уведомлением о занятии ресурса [12], а реализуемый при этом подход к управлению множественным доступом - принципом управления с предварительным уведомлением о занятии ресурса.

В общем случае, в зависимости от загрузки системы, могут быть использованы три стратегии передачи полномочий после уведомления о появлении в системе требования ресурса, представленные на рис. 4.2.

Рис. 4.2

Первая стратегия предполагает необходимость уведомления перед каждым занятием ресурса (соответственно, альтернативный ей гипотетический вариант - это работа системы без предварительного уведомления), две остальные предполагают возможность занятия ресурса без уведомления при большом числе требований - функционально это означает, что при большом числе требований передача полномочий осуществляется без

предварительного уведомления, при малом числе требований процедура передачи прав запускается только в том случае, когда в системе появляются требования ресурса (или реализуется принцип адаптивной к загрузке системы передачи полномочий на занятие ресурса).